睡眠的功能是為了遺忘?

睡眠的功能是為了遺忘?
  • 作者 : 楊心怡編譯
  • 圖片來源 : shutterstock

睡覺一直是件很有魔力的事。感冒時要多休息,幫助身體修復;小孩子要睡好睡滿,才會長高;也有人說,睡眠是大腦在重整記憶的時間,讓短期記憶轉存到長期記憶的資料庫中。但我們仍舊不清楚睡眠時,大腦的狀態是如何?現在,有研究提出有趣的說法。

不論何時,當我們接觸到新事物,學習到新東西,大腦神經元間的突觸就會增加。透過這些連結,神經元間能夠快速並有效地傳遞信號,我們的大腦便是在這些網絡中儲存新的記憶。

但在2003年,威斯康辛大學麥迪遜分校的生物學家朱利奧.托諾尼(Giulio Tononi)和奇婭拉.希雷利(Chiara Cirelli)提出,突觸在白天會快速「繁殖」,大腦會變得很「嘈雜」;而在睡覺時,大腦的連結會削減,讓大腦不那麼吵。

修剪突觸會忘記資訊,但卻有助整理記憶

經過一連串的間接證據,兩位科學家最近在《科學(Science)》期刊上發表,認為睡眠的功能是為了「遺忘」。在睡覺過程中,大腦會自動修剪多餘、不必要的突觸,來重整記憶。

他們先是發現,在實驗室的玻片上,給予神經元叢一種特殊藥劑,以刺激突觸生長;但之後,神經元會自動削減突觸。

另外,科學家也認為,我們腦波在睡眠時會較為平緩,也跟突觸的修整有關。

但最重要的證據是來自兩個不同的研究。托諾尼和希雷利煞費苦心地做了一個實驗:他們從醒著的和睡著的小鼠大腦收集了6920個突觸,之後,他們觀察了所有突觸的形狀和大小,發現睡著的老鼠身上的突觸,體積比醒著的老鼠小了18%。

第二項研究是由約翰霍普金斯大學的另一批研究員所執行。博士後研究員葛蘭姆.迪林(Graham H. Diering)和同事們則是觀察小鼠腦中的蛋白質。他們在小鼠大腦上創造一個極小的窗口,藉此窺視大腦內部的運作。然後,他們在大腦內添加一種化學藥劑,可以點亮腦突觸上的表面蛋白。

(大腦在正常睡眠下的正子掃描圖片。圖片來源:HANK MORGAN / SCIENCE SOURCE)

文章出處: Web only 2017-02-08 00:00:00.0

關鍵字: 學習、突觸、神經元、記憶、睡眠

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