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睡觉是为了什幺?科学家:忘掉不重要资讯

2020-07-27


睡觉是为了什幺?科学家:忘掉不重要资讯

多年以来,科学家对我们为何要睡觉有很多看法,有些说睡觉是储存能量的方法,有些说睡眠让大脑有机会清掉细胞废物。不过,2篇上周四在《科学》期刊发表的论文提供一些证据,指向「人们睡觉是为了忘掉每天学会的部份资讯」这个概念。

根据报导,为了学习,大脑的神经元之间会长出突触,把神经元连接起来,让它们可以更快速有效地传达神经讯息,而新的记忆便是在这些神经网路中储存。

威斯康辛大学麦迪逊分校的生物学家托诺尼和西瑞利提出突触在日间长得太茂盛,令大脑迴路变得「嘈杂」,当我们睡觉的时候,大脑会削掉一些连结,突出有用的讯息,「你可以聪明地忘掉一些事」。

这2名生物学家自此与其他研究员一起,找到一系列间接证据,支持他们的「突触体内平衡」假设。他们发现神经元在培养皿中可以削掉一些突触,科学家用药物让一缕神经元长出额外的突触,然后这些神经元会削掉它们之前长的部份突触。他们又对一些睡着和一些醒着的老鼠做实验,分别将牠们的大脑组织切片,发现睡着老鼠的大脑突触比醒着的小了18%。

第2个研究由约翰霍普金斯大学博士后研究员迪耶雷领导,透过研究老鼠大脑的蛋白探索「突触体内平衡」假设。在其中一项实验中,他们加入了一种化学物质,让老鼠大脑突触一种表面蛋白亮起,发现老鼠睡着时这些表面蛋白数量下降,显示突触正在减少。实验中表现突出的蛋白Homer1A,在先前的培养皿实验证实,会在睡眠期间启动修剪突触。

为观察这种现象如何影响学习能力,科学家对老鼠做记忆测试,先让牠们进入一个房间,当牠们踩到地上的一个区块,便会感受到轻度电击。当晚部份老鼠大脑被注入一种阻挡修剪突触的化学物质,翌日把牠们放到同一个房间时,两种老鼠都很害怕会再踩到电击区块而大部份时间都僵住不动。进入另一个房间时,一般老鼠好奇地四处嗅探,但未能在睡眠时修剪突触的老鼠则又再僵住。

迪耶雷认为,没有在睡觉时修剪突触的老鼠,记忆变得混乱,不能将被电击的经历只连结到牠们受电击的特定房间。

其他研究人员则谨慎地认为,这些新发现不是证明「突触体内平衡」假设的有力证据。华盛顿州立大学睡眠研究员法兰克认为,很难判断大脑在晚上出现的改变是由睡眠还是生理时钟造成。俄亥俄睡眠医学研究所的施密特则说,大脑在睡眠时可能会修剪突触,但他质疑这是睡眠的一种功能,还是睡眠的主要功能。


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