Nature子刊：睡眠期间的深部脑刺激能够增强记忆力-杭州脑海科技有限公司

点击【下方卡片】关注我们~最新前沿资讯抢先看

开放转载，欢迎大家转发到朋友圈和微信群

可添加小编微信【13295818579】获取原文

睡眠在增强记忆方面起着至关重要的作用，但科学家们仍在试图解码这一过程如何在一夜之间在大脑中发挥作用。具体而言，在人类睡觉时，是否能够通过同步刺激大脑的特定部分来增强记忆仍需要更多的证据。

2023年1月1日，加州大学洛杉矶分校和特拉维夫大学的科学家领导的团队在 Nature Neuroscience（IF=28.771）上发表了题为“Augmenting hippocampal-prefrontal neuronal synchrony during sleep enhances memory consolidation in humans”的研究支持了关于大脑如何在睡眠期间巩固记忆的主流科学理论。此外，研究人员发现，在睡眠周期的关键时刻进行有针对性的深部脑刺激（deep-brain stimulation, DBS）似乎可以巩固记忆。

根据大脑如何在闭眼期间将新信息转化为长期记忆的主导理论，海马体(大脑的记忆中枢) 和大脑皮层之间存在"一夜之间的对话"(overnight dialogue)，这与包括推理和计划等在内的高级大脑功能有关。这发生在深度睡眠阶段，此时脑电波特别慢，大脑区域的神经元在快速同步（sync）和沉默（silence）之间交替。

研究人员指出，“这说明了记忆中枢和整个皮层之间确实存在相互作用机制，它在理解记忆如何在人类中发挥作用以及利用这些知识来真正增强记忆方面具有科学价值。”

研究人员通过加州大学洛杉矶分校健康中心的18名癫痫患者的大脑中的电极来测试这种记忆巩固理论。电极已被植入患者的大脑中，以帮助确定他们在住院期间癫痫发作的来源，通常持续约10天。

该研究进行了两天两夜。在睡前，参与者观看动物和25位名人的照片配对，其中包括玛丽莲梦露等易于识别的明星。参与者立即接受了测试以衡量参与者回忆哪个名人与哪种动物配对的能力，并且在一夜不受干扰的睡眠后，他们在早上再次接受了测试。在另一个晚上，他们在睡前看到了25个新的动物和名人配对。这一次，他们在一夜之间接受了有针对性的深部脑刺激，并在早上测试了他们的配对能力。

与内侧颞叶睡眠活动同步的皮质刺激提高了夜间识别记忆的准确性

为了提供这种电刺激，研究人员创建了一个实时闭环系统，研究人员将其比作音乐指挥：该系统“倾听”大脑的电信号，当患者进入与记忆巩固相关的深度睡眠期时，它会传递柔和的电脉冲，指示快速放电的神经元同步“播放”。

与一夜未受干扰的睡眠相比，每个参与者在接受深部脑刺激并睡眠一夜后的记忆测试中表现更好。关键的电生理标志物还表明，信息在海马体和整个皮层之间流动，这为记忆巩固提供了物理证据。

睡眠纺锤体的同步刺激增强与记忆准确性的提高相关

同步刺激后，大脑相位的尖峰神经元锁定于内侧颞叶慢波活动

本研究可以为睡眠期间的深部脑刺激如何帮助患有阿尔茨海默病等记忆障碍的患者提供新的线索，这是通过一种新颖的“闭环”系统实现的，该系统在一个大脑区域传递电脉冲，与从另一个区域记录的大脑活动精确同步。“在我们的新研究中，我们表明我们可以增强记忆力，”研究人员同时指出，“我们的下一个挑战是我们是否有能力调节特定的记忆。”

参考文献

Geva-Sagiv M, Mankin EA, Eliashiv D, et al. Augmenting hippocampal-prefrontal neuronal synchrony during sleep enhances memory consolidation in humans [published online ahead of print, 2023 Jun 1]. Nat Neurosci. 2023;10.1038/s41593-023-01324-5. doi:10.1038/s41593-023-01324-5

资讯来源

https://www.sciencedaily.com/releases/2023/06/230601155923.htm

欢迎加入前沿资讯交流群，入群方式：

添加小编微信13295818579

备注（姓名-工作单位/院校-研究方向-文献交流）

（可扫描下方二维码）