你睡觉时瞳孔的大小可以揭示你正在重温的记忆
(bluecinema/E+/盖蒂图片社)
当我们的身体每天都处于睡眠状态时,大脑仍然忙碌于工作,整理当天的记录并根据过去的经历理解它们。
新鲜的记忆是如何被处理而不模糊成旧的记忆的一直不清楚,科学家们假设了不同的方法来在我们睡觉时保持记忆分离。
美国康奈尔大学的研究人员将大脑扫描电极和微型眼球追踪摄像头绑在老鼠身上,监测它们白天学习新任务(例如走迷宫)和晚上睡觉的情况。 (有趣的事实:老鼠可以睁着眼睛睡觉.)
研究小组发现期间发生了两个子阶段非快速眼球运动(NREM)睡眠,对于形成记忆至关重要的恢复期。其中一个重述了新的记忆,同时瞳孔收缩。另一个阶段的特点是回忆较早的记忆,瞳孔放大。每个阶段都快速连续发生。
这些发现有助于回答为什么新记忆的巩固并不能消除旧记忆的问题。例如,学习弹钢琴而不忘记如何骑自行车。即使我们确实与小鼠的大脑有很多相似之处,也需要在人类身上进行类似的分析来验证结果。
“我们的研究结果表明,大脑可以在睡眠期间复用不同的认知过程,以促进连续学习而不受干扰,”写研究人员在他们发表的论文中。
先前的研究已经确定了之间的联系瞳孔大小和睡眠状态,和之间,但这项研究为这些联系增加了一个全新的细节水平。
在此之前,关于大脑如何在睡眠期间将新记忆融入旧记忆中存在很多争论——具体来说,是如何分离和有意的这些过程是。
该团队还发现,阻塞尖波涟漪(SWR)——已知会影响记忆存储——在小鼠瞳孔收缩阶段限制了它们记住新事物的能力。
“这就像新的学习,旧的知识,新的学习,旧的知识,并且在整个睡眠过程中缓慢波动,”说康奈尔大学的神经科学家阿扎哈拉·奥利瓦(Azahara Oliva)。
“我们建议大脑有一个中间时间尺度,将新的学习与旧的知识分开。”
这项研究的意义是深远的:例如,采用非侵入性方式监测大脑功能可能有助于治疗记忆问题或增强记忆力。
研究结果还证实了关于如何计算机系统有可能大规模忘记旧信息。在人工智能中,它被称为灾难性遗忘,这是机器仍然远远落后于生物学的领域。
“这一发现为生物和人工神经网络中长期存在的问题提供了一个潜在的解决方案,即防止灾难性干扰,同时还能实现记忆整合,”写研究人员。
该研究发表于自然。