想忘的忘不了該記的記不住?那是大腦趁你睡覺時「清內存」的結果

想忘的忘不了該記的記不住?那是大腦趁你睡覺時“清內存”的結果

電腦、手機用久了,“清內存”是常事。可你知道嗎?“清內存”並不是電子產品的專屬,大腦每天都在做。近日,據《Science Daily》報道,在神經科學頂級期刊—《Neuron》上發表的最新研究顯示:大腦這臺超級電腦,會每天清理內存。它選擇人睡眠的時候“幹活”,清理內存的時候,會把收集有效信息的神經連接加強,進而形成穩固記憶;也會把無關信息的神經連接減弱,直到它們消失。

一天的活動後,我們的大腦保留了大量信息。大腦會根據這些信息創建或修改神經連接,形成記憶。但我們收到的大部分信息都是不相關的,保留他們沒有意義的,還會引起大腦過載,造成記憶混亂。

那麼在睡眠期間,大腦是如何通過修改神經聯繫來形成記憶的呢?目前為止,學界有兩個假設:一種認為睡眠時間所有的神經聯繫都得到了加強,另一種認為所有的神經聯繫都減少了。可真相到底是怎樣的呢?英國劍橋大學的Ole Paulsen實驗室的一組科學家開展了相關研究。

研究者分析了慢波睡眠階段維持記憶的機制,這是第三與第四睡眠階段,此時人沒有快速眼動,呈現一種更放鬆和深度休息的狀況。

研究者通過麻醉使小鼠大腦處於一種類似人類慢波睡眠階段的狀態,然後刺激小鼠的腦神經連接,並通過一套自主開發的系統來跟蹤特定神經元突觸的變化,從而判定這些突觸的活動類型,到底是維持,增長還是減少。

該研究的主要作者、橋分子生物學MRC實驗室(LMB)的研究員Ana解釋:實驗中對小鼠神經元連接的刺激可以說是“盲目”進行的,因為每個連接中包含的信息都是未知的。

研究結果顯示:在慢波睡眠期間,最大的神經連接保持不變,而較小的神經連接逐漸減弱甚至丟失。

Ana解釋說:如果把大腦比作一臺計算機,那麼這種腦機制提高了計算機的“信噪比”。大腦會在睡眠時間內對各類信息“排列秩序”,然後保留重要信息,丟棄無關信息,以達到清理內存的目的。這樣能使大腦每天都能貯存到各類有效信息,而不會丟失以前的重要數據,具備更強大和鞏固的記憶。

“雖然大腦具有非凡的存儲容量,但保持神經活動的連續性需要大量的能量,只保留必要的信息會讓大腦更加有效,” Ana說。“即使不保存我們收到的所有信息,大腦每天也要消耗身體20%的卡路里。”

這項研究開闢活突觸可塑性研究部的新途徑,為睡眠的電生理機制研究開闢了新的視野。

研究團隊的下一個目標是研究大腦清內存的這類活動對其他睡眠階段的影響,比如快速眼球運動,這個階段會出現夢境,研究起來更有意思。


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