四川
研究分析了動物睡眠時的大腦活動。與未受電擊的小鼠相比，接受過電擊的小鼠醒來的次數更多。睡眠對記憶的重要性幾乎沒有爭議。但相較之下，人們對反向過程了解得少得多，也就是記憶究竟會如何影響睡眠。上月發表于《科學》雜志的一項研究顯示，白天積累的糟糕記憶如何讓人夜里難以安睡。
一個研究團隊追蹤了小鼠的大腦活動，發現近期記憶，尤其是帶有負面情緒的記憶，會讓睡眠變淺，并直接干擾大腦的睡眠方式。巴西睡眠醫學專家、巴西睡眠學會成員安德烈婭·巴塞拉爾并未參與這項研究。她表示：“記憶不僅是睡眠的結果，也是睡眠結構的主動調節者。”
神經學家奧古斯托·佩納爾瓦表示，這項研究最重要的地方，并不在于證實近期負面記憶會干擾睡眠——這是人們在日常生活中經常體驗到的事——而在于它揭示了這種情況可能發生的機制。佩納爾瓦負責圣保羅埃米利奧·里巴斯研究所神經科學研究組，也未參與這項新研究。他表示：“這聽起來像是很基礎的事，但從方法論角度看，觀察它極其困難。我們并不知道神經網絡這種物質層面的結構如何轉化為觀念，也不知道化學過程如何變成思想。”
為此，研究人員考察了“記憶痕跡”，即在某段特定記憶形成或被回憶時會“放電”的一組神經元。在動物模型中，可以在某個事件發生時給這些細胞做標記——比如與聲音相關聯的電擊、一次壓力情境，或一次積極體驗——隨后在動物睡眠時追蹤或操控它們的活動。研究團隊關注的是連接海馬體和基底外側杏仁核的神經回路。
杏仁核有助于調節一個人睡得好不好，它會在大腦大幅降低活動、以慢波運作的非快速眼動睡眠階段，激活正面或負面的記憶痕跡。正面記憶痕跡的激活不會擾亂慢波，但負面記憶痕跡會。負面記憶痕跡會引發杏仁核和海馬體細胞活動的峰值，更容易促使非快速眼動睡眠轉向清醒，或出現微覺醒。
巴塞拉爾解釋說：“負面記憶會讓大腦維持在防御模式，激活清醒相關腦區和警覺性神經遞質。這樣一來，睡眠不但無法加深，這些防御網絡反而會把休息切割得支離破碎。”為了觀察大鼠睡眠中的這些激活，研究人員先對不同組進行訓練，讓它們接觸正面和負面情境。一組在某種聲音響起時，爪子會受到輕微電擊；另一組則去玩耍，或與其他大鼠社交。
在睡眠期間，即便沒有再遭受電擊，受壓組在聽到這種聲音時醒來的次數也更多；而另一組的睡眠則沒有出現如此明顯的碎片化。研究團隊還在大鼠睡眠時直接觀察到了記憶痕跡的活動。他們通過基因改造神經元，使其在被激活時產生會發光的蛋白質。
光學傳感器追蹤這些記憶神經元的“亮起”，同時，安裝在動物頭骨和肌肉上的電極則進行一種微型多導睡眠監測，記錄睡眠何時進入非快速眼動階段、何時醒來，以及何時變淺。佩納爾瓦表示，這一方法具有創新性，為同類研究建立了新的標準。他說：“這項研究非常精細，因為它成功展示了與訓練相關的特定腦電圖模式——這本身就極難做到，尤其是在這種實驗模型中。”
不過，這項研究也有局限。研究對象是小鼠，而且依賴一些在臨床實踐中沒有直接對應方式的干預手段，例如對記憶痕跡進行基因標記，以及對神經元進行選擇性激活或沉默。佩納爾瓦概括說：“這些模型涉及抑制蛋白質合成、毒素、操控記憶痕跡——這些都不可能明天就變成門診里的處方。”
盡管如此，這項研究仍揭示了一些重要機制，推進了人們對人類睡眠運作方式的理解。佩納爾瓦說：“和人類一樣，大鼠的海馬體負責記憶。它沒有抽象思維，但有記憶。我們的很多腦機制都很相似，因此大鼠是有代表性的模型。”
在巴塞拉爾看來，這些發現也再次提醒長期處于壓力之下的人。她指出，壓力經歷不斷積累，可能會逐漸失控，最終演變為慢性失眠。她說：“這是未來要付出的代價。但當我們知道白天獲得的這些記憶會在睡眠中產生正面或負面的反應時，我們就會開始更多地思考當下。”
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