《科學》雜志發(fā)表紐約大學醫(yī)學院的一項動物研究結(jié)果，提示在學習后睡眠可以促進大腦神經(jīng)元細胞之間聯(lián)接的形成，從而闡述了睡眠對學習和記憶產(chǎn)生影響的機制，證實了“睡前學習效率高”的傳統(tǒng)印象確實有其存在的科學依據(jù)。
長期以來，人們有一種傳統(tǒng)印象：睡前學習的效率比較高?？茖W家們也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，睡眠對于學習和記憶都有重要的促進作用，但這一過程的機制究竟如何，尚不得而知。為此，華裔科學家Guang Yang領(lǐng)導的研究組開展了一項動物研究，探索了睡眠促進學習的作用機制。
研究使用了可在神經(jīng)元中表達熒光蛋白的基因工程小鼠，并通過激光掃描顯微鏡對其中的熒光蛋白進行觀察，以此監(jiān)測小鼠神經(jīng)元上的樹突棘的生長情況。而樹突棘是神經(jīng)元樹突上伸出的棘狀突起，是神經(jīng)元之間形成聯(lián)結(jié)的主要部位，其生長和變化與學習的記憶過程密切相關(guān)。
研究分為兩個階段，首先，研究者們讓小鼠學習如何在一根旋轉(zhuǎn)的木桿上保持平衡，并對它們大腦中的樹突棘變化進行記錄。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在接受訓練之后，小鼠大腦中的特定位置形成了新的樹突棘，根據(jù)學習任務的不同，樹突棘會產(chǎn)生不同的生長方式，提示學習可以促進樹突棘的生成。
接下來，為了 確定睡眠對這一過程的影響，研究者們將小鼠分成兩組：一組在旋轉(zhuǎn)的木桿上訓練1小時，之后睡眠7小時，而且另一組則在訓練之后的7小時保持清醒。通過對這 兩組小鼠腦神經(jīng)元的觀察，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與學習后睡一覺的小鼠相比，被剝奪睡眠的小鼠神經(jīng)元中新樹突棘的成長明顯較少，可見睡眠促進了樹突棘的生成。
此外，研究者還發(fā)現(xiàn)，在小鼠學習過程中激活的運動皮層區(qū)域，在此后的慢波睡眠中也會再次變得活躍。如果干擾了睡夢中這些腦細胞的活躍過程，樹突棘的生長也會受到抑制。
這些發(fā)現(xiàn)提示，在學習之后，睡眠可以促進神經(jīng)元樹突棘的生長，并可能通過這種方式促進學習和記憶的效果。
Science 2014;344:1173-1178
聯(lián)系客服
