這仍然是一個謎睡覺,無論是為了節省能量,清除大腦中存在的廢物,還是需要動物的安全性,避免捕食者和外部因素。但是,一對新研究可能會進一步豐富討論。
他們的關鍵發現:人們睡覺是為了忘記某些事情每天學到的東西。畢竟,學習需要發展的神經聯繫,這使神經元能夠有效地發送信號。新的回憶存儲在這些網絡中。
睡眠期間縮小大腦突觸
早在2003年,威斯康星大學麥迪遜分校生物學家博士。 Giulio Tononi和Chiara Cirelli建議的這些突觸或神經連接在白天如此強烈地增長腦電路變得“嘈雜”。他們認為,在睡眠期間,人腦削減了通過噪音進行篩選的這種連接。
多年來,他們發現了支持所謂的突觸穩態假設的間接證明。如果沒有這種突觸穩態,突觸可能會燃燒,類似於電源插座如何被插入過多的電器。
Cirelli告訴Live Science:“在睡眠期間,我們不再受到外部世界的關注……大腦可以採樣(或評估)我們所有的突觸,並以明智的方式重新構成它們。”
現在,科學家在四年實驗中發現了小鼠模型中突觸的縮小後,科學家可以直接證明其假設。然後,睡眠似乎是大腦繼續學習新事物並形成新回憶的一種方法。
突觸穩態的進一步證據
在第二項研究中,約翰·霍普金斯大學(Johns Hopkins University)的一個團隊通過重點關注鼠標大腦中的蛋白質來探討了這一假設。他們強化了睡眠的證據重新校準了負責記憶和學習的腦細胞,以便動物一旦醒來就可以“鞏固”教訓並使用它們。
創建一個很小的窗口,他們可以窺視鼠標大腦,團隊針對海馬和皮層。他們通過在睡眠和清醒小鼠中接受突觸而純化蛋白質,發現沉睡小鼠的受體蛋白水平降低了20%。這表明,睡眠束中的突觸的總體削弱。
首席作者格雷厄姆·迪林(Graham Diering)博士說,他們的發現提出了一種想法,即鼠標(大概是人類)的大腦只能在需要重新校準之前存儲這麼多。
“沒有睡眠和睡眠期間發生的重新校準,回憶有失去的危險。”說在聲明中。
在Tononi和Cirelli的單獨實驗中,科學家成立實驗室菜餚中的修剪突觸並沒有觸發每個神經元,而五分之一的突觸保持不變。這可能意味著:突觸編碼不應改變或篡改的最穩定和重要的記憶。
Tononi將其稱為忘記“以一種聰明的方式,”西雷利認為,大腦在修剪突觸連接方面的選擇性特徵仍然是一個探索的謎。
但是,一些研究人員對這些發現保持謹慎,稱他們可能根本不是該假設的確定證明。例如,華盛頓州立大學的睡眠研究員馬科斯·G·弗蘭克(Marcos G.
發現是討論在日記中科學。