做梦记不住是大脑的主动遗忘?科学家或找到调节记忆的靶点
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做梦记不住是大脑的主动遗忘?科学家或找到调节记忆的靶点

2019年09月20日 08:14:00
来源:澎湃新闻

一个多世纪以来,科学家们一直在探索睡眠在记忆储存方面扮演的角色。尽管许多研究表明睡眠有助于大脑储存新记忆,但也有学者提出了这样一种可能性:睡眠,尤其是快速动眼睡眠阶段,可能是大脑主动消除或忘记过多信息的时候。

而此前的一些小鼠身上的研究也表明,在睡眠期间,大脑选择性地切断了与某些学习有关的神经元之间的突触连接。然而,长期以来没有人证明这是如何发生的。

北京时间9月20日凌晨,国际顶级学术期刊《科学》(science)在线发表了最新论文“REM sleep–active MCH neurons are involved in forgetting hippocampusdependent memories”,该论文通讯作者为日本名古屋大学环境医学研究所神经系教授Akihiro Yamanaka。研究团队提出,研究团队提出,快速动眼睡眠(REM)阶段强烈激活的“黑色素聚集激素(MCH)神经元”,参与海马依赖性记忆的遗忘过程。

人在清醒时经历的一切,随后将会以记忆的形式储存起来。当我们休息的时候,我们的大脑仍然保持忙碌,过滤和处理白天的经历,然后将它们整合到记忆中。

然而,并非所有的经历都“值得记住”。这些经历按照重要程度被划分,随后产生了“记忆巩固”和“遗忘”两种命运。

论文中提到,实际上,遗忘也是记忆调节的一个重要方面。而遗忘是一个主动的过程,并非简单的被动。它通过一个叫做“突触重整”的过程来移除超负荷和不必要的记忆,而这个过程只发生在我们睡觉的时候。

然而,迄今为止,科学家对睡眠中遗忘的神经机制仍知之甚少。此外,遗忘是发生在非快速动眼睡眠(NREM)还是快速动眼睡眠也不清楚。所谓的快速动眼睡眠,即睡眠过程中的一段时间,该时间内通常脑电波频率变快,振幅变低,同时还表现出心率加快、血压升高、肌肉松弛、眼球不停左右摆动等特征。值得一提的是,我们做梦通常也发生在这一睡眠阶段。

研究团队在论文中指出,他们在下丘脑中发现了一组神经元,即黑色素聚集激素(MCH)神经元,它们在快速动眼睡眠期的抑制作用有助于大脑忘记“不必要的”记忆。

黑色素聚集激素神经元位于下丘脑外侧区(LHA),并在大脑内有着广泛的神经投射。此前有研究表明,如果脑室注射黑色素聚集激素神经肽,则会诱导进食行为,提示其在食欲中发挥作用。除此之外,黑色素凝聚激素在睡眠-觉醒调节中也有着极其重要的作用。黑色素凝聚激素神经元的激活增加了快速动眼睡眠的时间,反之亦然。

在这项最新的研究中,研究团队结合化学和光遗传学技术,研究了睡眠小鼠中黑色素聚集激素神经元在记忆调节中的作用。令他们惊讶的是,研究团队发现,神经元的抑制提高了小鼠的记忆能力,而神经元的激活则损害了记忆。

研究结果揭示了睡眠中记忆调节的神经机制。快速动眼睡眠期神经通路在主动遗忘中起着重要作用。研究团队认为,黑色素聚集激素通路可以作为记忆调节的靶点。

“这些结果表明,下丘脑黑色素聚集激素神经元可以帮助大脑主动忘记不重要的新信息。”Yamanaka表示,由于这些神经元在快速动眼睡眠阶段最为活跃,这或许可以解释为什么人们醒来时通常记不住自己的梦。

“这些结果表明,下丘脑黑色素聚集激素神经元可以帮助大脑主动忘记不重要的新信息。”Yamanaka表示,由于这些神经元在快速动眼睡眠阶段最为活跃,这或许可以解释为什么人们醒来时通常记不住自己的梦。做梦时这些活跃的神经元或许会阻碍梦的内容储存于海马体中。

“理解睡眠在遗忘中的作用可以帮助研究人员更好地研究大量和记忆相关的疾病,比如阿尔茨海默症等。”美国国立卫生研究院神经疾病和中风研究所(NINDS)主任Janet He表示,“这项研究给出了最直接的证明,快速动眼睡眠或许为大脑如何选择该储存哪些记忆发挥了重要作用。”