為什麼我們每天需要耗費約三分之一的時間在睡覺上?多年以來,科學家們就此給出了各種可能的答案,有人認為是為了減少能量消耗,也有人認為是為了讓大腦有時間清理細胞廢物,還有人認為睡眠只是為了迫使動物靜止下來,從而不被捕食者發現。

但近日刊發於學術期刊《科學》(Science)的兩篇論文提出了類似的新解釋:睡眠似乎是為了幫助遺忘一些不那麼必要的記憶,進而讓其他更重要的部分可以更好地被記住。

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睡眠並非大腦『宕機』,而是正在進行重要的工作。--美國約翰霍普金斯大學(JHU)博士後 Graham Diering

為了學習新技能,大腦神經元之間會長出被稱為突觸(synapse)的接頭,從而把神經元連接起來。這些以突觸形式互聯的神經元能夠快速有效地向彼此發送信號,幫助我們在神經網絡裡存儲新的記憶。

美國威斯康辛大學(UW)研究團隊的論文描述稱,他們使用電子顯微鏡對醒著與睡著小鼠的大腦切片進行了比較研究。發現當小鼠處於活躍狀態時,突觸生長得很強壯,而在睡眠狀態期間大部分突觸縮小約20%,但也有約20%的突觸大小沒有變化。研究者認為後者將形成最穩定的記憶,而其他部分的縮小也為其進一步增長騰出了更多空間。

該大學麥迪遜分校醫學院博士、研究人員之一 Chiara Cirelli 說:「令人驚訝的是,皮質中絕大多數的突觸在僅僅幾個小時的睡眠後就會發生這樣大的變化,而這種變化很明確地顯示,在活躍時期被打亂的突觸平衡由於睡眠得以恢復。」

另一篇論文出自美國約翰霍普金斯大學(JHU)博士後 Graham Diering 領導的研究團隊之手。他們將一群小鼠安置於陌生的場所,並在其碰觸到某些部分時給予輕度電擊,然後其中一些小鼠被注射化學物質,以阻止其在睡覺時大腦突觸減少。

第二天當小鼠們被放回到同一個地方時,它們都記得被電擊的經歷,大部分時間一動不動。但是當它們被放到另一個不熟悉的場所時,普通組的小鼠略有猶豫,但表現出正常小鼠的狀態四處嗅探。然而被注射化學物質的小鼠仍然不敢輕舉妄動,似乎無法辨識出它們已經在不同的地方。

Graham Diering 認為:「被注射藥物的老鼠更清楚地記得電擊,但因為它們的突觸沒有經過『修剪』,所以不容易區分出兩個場所的不同。」沒有「聰明」地忘記部分記憶,使它們顯得「愚蠢」。

「我們的研究結果提出了這樣的想法,即小鼠與人類大腦都只能存儲一定量的信息,如果沒有睡眠及睡眠期間的重新校準,記憶就會有丟失的危險。」Graham Diering 還表示。

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