睡眠是我們?nèi)粘I畹谋匦杵?,占了將?/3的時(shí)間。有句玩笑話,睡覺是一門藝術(shù),睡不好是你白白糟蹋,睡得好說不定還能夢(mèng)到元素周期表。雖然睡覺時(shí)我們身體基本不動(dòng),但并不代表大腦也在休息,相反,大腦活動(dòng)的復(fù)雜性和協(xié)調(diào)性超乎想象!?近日,艾伯塔大學(xué)神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種在深度睡眠中有效幫助記憶的機(jī)制:大腦的核重聚體(nucleus reuniens,RE)可有效協(xié)調(diào)大腦中與記憶有關(guān)的兩個(gè)腦結(jié)構(gòu)——內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)(medial prefrontal cortex,mPFC)和海馬體(hippocampus,HPC),換句話說,睡眠期間的大腦活動(dòng)可能有助于記憶的持久性。
doi.org/10.1523/ENEURO.0365-19.2019?慢波睡眠(slow-wavesleep)是睡眠的最深階段,大腦以非常慢的、每秒一次的節(jié)奏運(yùn)動(dòng)。前額葉皮質(zhì)和海馬體間的協(xié)調(diào)對(duì)情景記憶尤為重要,且是慢波睡眠的標(biāo)志,研究者就其中間體——下丘腦核重聚體如何調(diào)節(jié)這種協(xié)調(diào)關(guān)系展開研究。?利用電生理、光遺傳學(xué)和化學(xué)遺傳學(xué)等技術(shù)對(duì)33只雄性大鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn),評(píng)估了RE在調(diào)節(jié)慢振蕩同步中的作用。通過單元記錄技術(shù),證實(shí)了RE神經(jīng)元在前腦失活狀態(tài)下表現(xiàn)出緩慢的節(jié)律性活動(dòng)模式,并與持續(xù)的緩慢振蕩(slowoscillation,SO)相耦合。
RE單元與前腦相耦合
無論是在RE水平或是軸突投射束水平,甚至在mPFC水平,均可誘發(fā)HPC電位最大值,同時(shí),刺激mPFC以誘發(fā)HPC反應(yīng),可以通過選擇性抑制RE從而阻斷該反應(yīng)。
抑制RE可降低mPFC-HPC的同步?在這項(xiàng)工作中,研究者展示了大腦中的兩個(gè)遠(yuǎn)距離記憶相關(guān)區(qū)域——內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)(mPFC)和海馬體(HPC)如何在慢波活動(dòng)中通過一個(gè)間接式的丘腦結(jié)構(gòu)——核重聚體(RE)來協(xié)調(diào)它們的活動(dòng),它在慢波活動(dòng)中協(xié)調(diào)兩個(gè)情景記憶結(jié)構(gòu)的強(qiáng)大能力,展示了與離線記憶整合的潛在相關(guān)性,表明RE對(duì)睡眠依賴的記憶鞏固有顯著的影響,這是一個(gè)令人驚喜的研究途徑。?該研究第一作者Hauer補(bǔ)充道,RE可能對(duì)睡眠依賴的記憶鞏固有顯著的影響,因此,如果你為了考試而努力學(xué)習(xí),緊接著去睡覺,你可能得感謝RE把這些知識(shí)變成了更永久的記憶。?快速記憶的新技能,你get到了嗎?
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參考資料:
[1] Circuit responsible for building memories during sleep
[2] Brandon E. Hauer, Silvia Pagliardini, Clayton T. Dickson. The Reuniens Nucleusof the Thalamus Has an Essential Role in Coordinating Slow-Wave Activitybetween Neocortex and Hippocampus. eneuro, 2019; 6 (5): ENEURO.0365-19.2019DOI: 10.1523/ENEURO.0365-19.2019