
这项在行动中的研究文章是与国家科学基金会合作提供给生活方面的。
为什么我们需要睡觉?一些研究人员认为,这为我们的身体提供了自我修复的机会。其他人则认为这使我们的大脑有时间组织我们的思想。威斯康星大学麦迪逊分校的神经科学家Chiara Cirelli和其他人认为,晚安的睡眠有助于我们第二天学习更多。
Cirelli说,当我们学习时,突触(我们的大脑神经元之间的连接)生长和繁殖,消耗更多的燃料。但是我们的身体无法处理未经检查的生长和能耗。她说,睡眠会减慢大脑活动,并可能使我们的突触恢复到一个不太激动的状态,令人耳目一新,并为我们准备早晨的高效学习做好准备。相反,睡眠不足可能无法重置突触,第二天让我们感到“羊毛脑”。
Cirelli将这种每日复兴称为“突触稳态”。她一直在测试动物模型中的假设,例如大鼠,小鼠和果蝇,以期使我们更近一点地解释了为什么我们睡觉。
上图显示了她的一个实验的结果。最重要的是,睡眠不足的飞翔的大脑橙色。颜色标志着高浓度的Bruchpilot,这是一种与神经元之间通信有关的突触蛋白。颜色还点亮了与学习相关的苍蝇大脑区域。
在底部,一只盛大的苍蝇显示出较低的Bruchpilot水平。该研究表明,睡眠减少了苍蝇大脑中的bruchpilot量,这可能会使大脑重置为正常的突触活动水平,并使苍蝇在晚上的休息后准备好学习。
Cirelli组的最新实验表明,神经元末端的分支“指尖”生长更长的时间,并在苍蝇首次传播其翅膀后与其他脑细胞建立更多的连接。这些“指尖”或树突,然后在苍蝇入睡时晚上“修剪”,再次为第二天的新学习体验做好准备。
这项研究得到了美国国立卫生研究院的支持。要查看更多酷炫的图像和基本生物医学研究的视频,请访问生物医学节拍酷图库。
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