您可能会惊讶地发现,即使在深度睡眠期间,您的大脑也会短暂的清醒周期。
众所周知,这些“微唤醒”时间太短,无法在第二天早上记住,但它们结合在一起可以帮助您的大脑巩固你的记忆从前一天开始。
研究人员在期刊上发表了关于睡眠小鼠的研究自然神经科学据统计,每晚发生的微觉醒多达一百次。
这些偶尔的大脑活动不会打扰啮齿动物的休息,而是使哺乳动物的睡眠如此神清气爽的部分原因。到目前为止,这些结果仅在小鼠身上得到证实,但由于它们涉及一些非常基本的生物机制,研究人员表示它们也可以很好地转化为人类。
事实上,研究人员思考微唤醒是哺乳动物“正常睡眠微结构的固有组成部分”,允许记忆系统每晚多次“重置”。一旦大脑重新进入睡眠状态,这可能会导致整体记忆得到更好的巩固。
“你可能认为睡眠是你处于一种持续的状态,然后你就会醒来。但睡眠的意义远不止表面上看到的那么简单。”解释丹麦哥本哈根大学的神经科学家 Celia Kjærby。
“我们了解到去甲肾上腺素[也称为去甲肾上腺素] 导致您每晚醒来超过 100 次。那是在完全正常的睡眠期间。”
去甲肾上腺素 (NE) 是一种与压力和觉醒相关的大脑化学物质和激素。
此前,科学家认为 NE 水平在哺乳动物睡眠期间基本稳定,但目前对小鼠的研究表明事实并非如此。事实上,研究人员发现,小鼠睡眠期间 NE 活动的波动越大,整体休息得越好。
在小鼠模型中,NE 活性被发现在睡眠期间不断上升和下降,大约每 30 秒振荡一次。
当 NE 水平下降时,研究人员注意到大脑中逐渐形成称为睡眠纺锤波的短暂电活动。另一方面,当 NE 水平开始上升时,这些纺锤体就会终止。
睡眠纺锤体也与记忆巩固密切相关。在过去,在睡眠的小鼠和睡眠的人类中发现了纺锤体水平的波动,但这被认为是第一个将 NE 活动的循环周期与睡眠纺锤波和微唤醒联系起来的研究。
在实验中,睡眠中 NE 活性最高的小鼠也能够更好地记住前一天的物体。较短的下降时间也会导致更多的微觉醒,而不是完全觉醒。
大多数这些微唤醒不会触发有意识的觉醒,即使是短暂的,但它们确实提供了足够的大脑活动来重置睡眠纺锤波。
“我们发现了睡眠的本质,它让我们醒来时精神焕发,让我们记住前一天学到的东西,”说哥本哈根大学的神经科学家 Maiken Nedergaard。
“我们发现,睡眠中令人神清气爽的部分是由去甲肾上腺素波驱动的。非常短暂的觉醒是由去甲肾上腺素波引起的,去甲肾上腺素对记忆也非常重要。”
需要对小鼠和人类进行进一步的研究,以探索 NE 活动如何促进睡眠期间记忆巩固的改善。
尽管如此,该研究的作者认为,可以想象,NE 水平的振荡会以“降低觉醒风险并促进微觉醒”的方式重置睡眠纺锤波。
这样,当睡眠最终恢复时,记忆可以更有效地存储。
该研究发表于自然神经科学。