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睡眠如何促进学习? 芸香 发表于 昨天18:13

睡眠如何促进学习? 芸香 发表于 昨天18:13

此前,科学家们已经发现,睡眠对于学习和记忆都有重要的促进作用。不过,睡眠究竟如何对学习和记忆产生影响,这一过程的机制还不是很清楚。而近日发表于《科学》期刊上的一项最新研究发现,在学习后睡眠可以促进大脑神经元细胞之间联结的形成,使人们对这一问题的理解又前进了一步。4 \: _! Y) l) ^0 c" N, \5 ^1 m

5 s( o4 @$ X0 t$ ?$ N这项研究使用了可在神经元中表达荧光蛋白的基因工程小鼠,并通过激光扫描显微镜对其中的荧光蛋白进行观察,以此监测神经元上树突棘的生长情况(注:树突棘是神经元树突上伸出的棘状突起,是神经元之间形成联结的主要部位。树突棘的生长和变化与学习记忆过程密切相关)。研究者们让小鼠学习如何在一根旋转的木杆上保持平衡,并对它们大脑中的树突棘变化进行记录。结果发现,在接受训练之后,小鼠的大脑中特定位置形成了新的树突棘,根据学习任务的不同,树突棘也会产生不同的生长方式。0 g3 v2 Y7 {0 L- r5 N5 M

4 Q. _/ D/ Q* J. \) l实验示意图。图片来自原论文$ O) m: J! Z: A, x; a) Z! T. b

$ I/ d( ?+ i/ e9 s为了确定睡眠对这一过程的影响,研究者们接下来用两组小鼠进行了实验:一组在旋转的木杆上训练1小时,之后睡眠7小时,而且另一组则在训练之后7小时保持清醒。通过对这两组小鼠脑神经元的观察,研究者发现,与学习后睡一觉的小鼠相比,被剥夺睡眠的小鼠神经元中新树突棘的成长明显较少。+ Z+ I: }& D8 h1 \: R
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此外,研究者还发现,在小鼠学习过程中激活的运动皮层区域,在此后的慢波睡眠中也会再次变得活跃。如果干扰了睡梦中这些脑细胞的活跃过程,树突棘的生长也会受到抑制。
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/ T# x# M5 ?. V) \这些发现提示,在学习之后,睡眠可以促进神经元树突棘的生长,并可能通过这种方式促进学习和记忆的效果。
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参考资料:  R7 q) L  a" Y- r0 V/ t

. a; X- l) E' D) O7 i9 t[1]Guang Yang, Cora Sau Wan Lai, Joseph Cichon, et al. Sleep promotes branch-specific formation of dendritic spines after learning. Science 6 June 2014: Vol. 344 no. 6188 pp. 1173-1178

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