睡眠是我們日常生活的必需品,占了將近1/3的時間。有句玩笑話,睡覺是一門藝術,睡不好是你白白糟蹋,睡得好說不定還能夢到元素周期表。雖然睡覺時我們身體基本不動,但并不代表大腦也在休息,相反,大腦活動的復雜性和協調性超乎想象!?近日,艾伯塔大學神經系統科學家們發現了一種在深度睡眠中有效幫助記憶的機制:大腦的核重聚體(nucleus reuniens,RE)可有效協調大腦中與記憶有關的兩個腦結構——內側前額葉皮質(medial prefrontal cortex,mPFC)和海馬體(hippocampus,HPC),換句話說,睡眠期間的大腦活動可能有助于記憶的持久性。
doi.org/10.1523/ENEURO.0365-19.2019?慢波睡眠(slow-wavesleep)是睡眠的最深階段,大腦以非常慢的、每秒一次的節奏運動。前額葉皮質和海馬體間的協調對情景記憶尤為重要,且是慢波睡眠的標志,研究者就其中間體——下丘腦核重聚體如何調節這種協調關系展開研究。?利用電生理、光遺傳學和化學遺傳學等技術對33只雄性大鼠進行實驗,評估了RE在調節慢振蕩同步中的作用。通過單元記錄技術,證實了RE神經元在前腦失活狀態下表現出緩慢的節律性活動模式,并與持續的緩慢振蕩(slowoscillation,SO)相耦合。
RE單元與前腦相耦合
無論是在RE水平或是軸突投射束水平,甚至在mPFC水平,均可誘發HPC電位最大值,同時,刺激mPFC以誘發HPC反應,可以通過選擇性抑制RE從而阻斷該反應。
抑制RE可降低mPFC-HPC的同步?在這項工作中,研究者展示了大腦中的兩個遠距離記憶相關區域——內側前額葉皮質(mPFC)和海馬體(HPC)如何在慢波活動中通過一個間接式的丘腦結構——核重聚體(RE)來協調它們的活動,它在慢波活動中協調兩個情景記憶結構的強大能力,展示了與離線記憶整合的潛在相關性,表明RE對睡眠依賴的記憶鞏固有顯著的影響,這是一個令人驚喜的研究途徑。?該研究第一作者Hauer補充道,RE可能對睡眠依賴的記憶鞏固有顯著的影響,因此,如果你為了考試而努力學習,緊接著去睡覺,你可能得感謝RE把這些知識變成了更永久的記憶。?快速記憶的新技能,你get到了嗎?
End
參考資料:
[1] Circuit responsible for building memories during sleep
[2] Brandon E. Hauer, Silvia Pagliardini, Clayton T. Dickson. The Reuniens Nucleusof the Thalamus Has an Essential Role in Coordinating Slow-Wave Activitybetween Neocortex and Hippocampus. eneuro, 2019; 6 (5): ENEURO.0365-19.2019DOI: 10.1523/ENEURO.0365-19.2019