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Cell:睡眠可阻碍遗忘而帮助记忆
http://www.100md.com 2016年7月12日 Cell 2016.07.12
    

    睡眠可以帮助我们记忆。许多科学家们都试图阐明我们的学习机制,以及记忆是如何变得稳定的。早期的心理学研究表明,睡眠通过阻止精神和行为活动造成的干扰促进了记忆保存,即睡眠隔离了大脑与所有可以干扰记忆保存的刺激。另一方面,神经科学研究表明睡眠通过增强记忆的稳定即记忆固化促进了记忆保存。来自佛罗里达州斯克里普斯研究所(TSRI)的一项新研究整合神经科学和心理学调查,揭示了睡眠保护记忆的一种新的机制。研究发现遗忘是基于多巴胺能可塑性的行为状态调节所控制的,而睡眠抑制了促进遗忘的神经递质多巴胺的活性,确保了一部分记忆的存留。这项新研究发表于最近的Cell杂志上。

    信号通过多巴胺神经元(DANs)的一个受体形成厌恶嗅觉记忆,也通过同一DANs的另一个受体忘记学习后的记忆存储。然而这种多巴胺介导的遗忘信号是否自发不变,或是动态调节却不清楚。该研究揭示了睡眠可通过减少导致遗忘的多巴胺神经元的活性来保护记忆的途径。由于实验室动物和人类都需要睡眠,并且共享了许多学习和记忆的遗传及回路机制,该结果或许也阐明了人类的睡眠与记忆之间互作的潜在机制。论文的资深作者、TSRI神经科学系主任Ron Davis说:“遗忘,是大脑的一个基本功能,有可能对开发记忆疗法具有深远的影响。我们当前的研究将导致遗忘的神经科学机制与遗忘的心理学合并成了一张整体图像。睡眠减少大脑中遗忘信号,由此保持记忆完整这一模型。睡眠进入到越深的层次,多巴胺神经元对与刺激的反应越低,记忆就越稳定。”

    研究人员开发了一个体内成像方法,可通过GCaMP3.0和球上爬动行为来监测果蝇DAN的Ca2 +的活动,研究发现MV1神经纤维网活动在活跃的状态显著增加,在休息状态减少,而V1神经纤维网活动在这两种状态下都保持低弱,但在活跃的状态有轻微的减少。这提示参与遗忘的DAN的特定组成,包括MV1的持续活动受是动物行为状态的调控。随后研究人员发现减少行为活动增加睡眠可以减少其持续活动,并发现采用促进睡眠的药物或是遗传刺激神经睡眠回路来增加睡眠,都可以减少多巴胺介导的信号活动,同时增进记忆保存。与之相反,促进唤醒可以刺激多巴胺信号,加速遗忘。这一信号活动并非保持不变,它与动物的唤醒水平直接相关。这些研究结果不仅支持了早期的心理学研究,与近期的一些神经科学研究发现也相互兼容。研究人员指出,睡眠对于记忆巩固和遗忘的影响有可能是以一种平行、相互独立的方式,或甚至更有趣地是以一种串行独立的方式来起作用,即减少遗忘是睡眠增强记忆巩固的前提条件。

    《医学科学报》 (第23期 第5版 国际期刊), 百拇医药