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睡眠促进记忆的神经生物学基础 精选

已有 7414 次阅读 2015-6-16 07:52 |个人分类:自然科学|系统分类:海外观察

关于学习记忆机制的研究,一直是神经生物学领域的重点课题,但是遗忘的神经生物学机制研究一直不受重视,但是遗忘显然也属于大脑的功能之一。心理学甚至认为遗忘的重要性超过学习记忆,因此在心理学领域一直十分重视对遗忘的研究。心理学领域认为遗忘是因为其他神经精神活动对记忆的干扰,但是这一说法缺乏细胞学的证据。最近佛罗里达州斯克里普斯研究所的研究证明大脑内多巴胺神经元活动水平是记忆过程中的重要因素,睡眠能降低多巴胺神经元活性,减少遗忘的发生。

科学上的重要进展,许多时候是因为经典研究发现被忽视的现象,也有时是研究模式和研究技术的改进。例如关于诱导干细胞的研究,关于高通量神经活动刺激和纪录的研究,关于大脑内导航神经元的研究,都是围绕技术创新的重要发现。


佛罗里达州斯克里普斯研究所(TSRI)一项研究发现,睡眠能强化记忆能力。该研究发表在《细胞》杂志上,动物实验结果发现,睡眠抑制了促进遗忘的多巴胺能神经元的活性,减缓了遗忘发生的速度。

论文作者TSRI神经科学系主任Ron Davis说:“许多科学家们都试图阐明学习记忆机制,以及记忆是如何保持的。但却很少关注遗忘,遗忘也是大脑的基本功能,这类研究有可能帮助开发出促进记忆的疗法。当前研究将导致遗忘的神经机制与心理学过程合并成整体图像。”

早期心理学研究表明,睡眠具有提高记忆力的作用,主要是通过阻止精神和行为活动对记忆的干扰。换句话说,神经科学研究表明,睡眠通过增强记忆稳定即巩固记忆促进了记忆保存。

新研究给早期心理学研究提供了神经生物学基础,指出神经递质多巴胺活性在其他神经精神活动干扰记忆中的基本作用。多巴胺能活性能调控各种神经“可塑性”,神经可塑性直接响应学习和记忆形成的能力。神经可塑性也会影响遗忘的速度。

研究表明,采用促睡眠药物或是光遗传技术刺激睡眠的神经回路增加睡眠,可以减少多巴胺介导的细胞信号强度,同时促进记忆保存。相反,促进唤醒可刺激多巴胺信号,加速遗忘。这一信号活动强度与动物苏醒水平直接相关。

Davis说:“研究结果增添了令人信服的证据,支持了睡眠减少大脑的遗忘信号,由此保持记忆完整的学习记忆模型。睡眠越深,多巴胺神经元的刺激反应越低,记忆越稳定。”

这些研究结果不仅支持了早期心理学研究,也符合近期神经科学研究发现。作者指出,睡眠对于记忆巩固和遗忘的影响有可能是一种相互独立的平行方式存在,也可能以一种独立的串行方式发挥作用,即减少遗忘是睡眠增强记忆的前提条件。

论文第一作者、助理研究员Jacob A. Berry说:“我们都知道睡眠可帮助记忆。重要的是,我们揭示出睡眠通过减少导致遗忘的多巴胺神经元活性来保护新记忆的途径。动物和人类有类似性,研究结果或许阐明了人类的睡眠与记忆之间互作的潜在机制。”

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acobA. Berry,Isaac Cervantes-Sandoval,Molee Chakraborty,Ronald L. Davis.SleepFacilitates Memory by Blocking Dopamine Neuron-Mediated Forgetting.Cell

http://www.medsci.cn/article/show_article.do?id=185e5204532&utm_source=DMdelivery&utm_medium=email&utm_content=DMDlink%2012&utm_campaign=MedSci-xueshu-shenjing20150615 



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