研究表明,睡眠对于将情绪与记忆联系起来至关重要
当你进入睡眠状态时,很容易想象你的大脑关闭了,但密歇根大学的研究表明,在学习之前被激活的神经元群会保持嗡嗡声,把记忆刺进你的大脑。
密歇根大学的研究人员一直在研究与特定感官事件相关的记忆是如何在小鼠体内形成和存储的。在冠状病毒大流行之前进行的一项研究中,最近发表在自然通讯,研究人员调查了一个人如何害怕内存形成的与特定的视觉相关的刺激.
他们发现不仅神经元被视觉刺激激活的人在随后的睡眠中保持更活跃,睡眠对他们连接大脑的能力至关重要恐惧记忆到感官事件。
之前的研究表明大脑那些在高强度学习期间高度活跃的人往往在随后的睡眠中表现出更多的活跃。但目前尚不清楚的是,为了完全储存新学习材料的记忆,是否需要在睡眠期间进行这种记忆的“再激活”。
“我们想要了解的一部分是,大脑中调节恐惧记忆的部分和调节与恐惧相关的感觉记忆的特定神经元之间是否存在沟通。它们是如何在一起说话的?它们在睡觉时必须这样做吗?我们真的很想知道是什么促进了形成新的联系的过程,比如一组特定的神经元,或一个特定的睡眠阶段,”该研究的高级作者、密歇根大学分子、细胞和发育生物学系教授萨拉·艾顿说。“但在很长一段时间里,真的没有办法通过实验来验证这一点。”
现在,研究人员有了一种工具,可以对特定时间段内被某种经历激活的细胞进行基因标记。聚焦于大脑中的一组特定神经元初级视觉皮层艾顿和该研究的主要作者、研究生布列塔尼·克劳森(Brittany Clawson)创建了一项视觉记忆测试。他们向一组老鼠展示中性的图像,并在图像激活的视觉皮层神经元中表达基因。
为了验证这些神经元是否注册了中性图像,Aton和她的团队测试了他们是否可以通过选择性地激活神经元而不向它们展示图像来激发图像刺激的记忆。当他们激活这些神经元,并将这种激活与轻微的足部电击相结合时,他们发现受试者随后会害怕看起来与这些细胞编码的图像相似的视觉刺激。他们发现反过来也成立:在视觉刺激和足部电击配对后,他们的受试者随后会对重新激活神经元产生恐惧反应。
“基本上,视觉刺激和完全人工激活神经元产生了相同的反应,”艾顿说。
研究人员发现,当他们在给受试者看一张图片并给他们轻微的脚部电击后打断他们的睡眠时,他们并没有因为视觉刺激而产生恐惧。那些未经控制的睡眠的人学会了害怕与脚部电击配对的特定视觉刺激。
艾顿说:“我们发现,这些老鼠实际上对我们展示给它们的每一个视觉刺激都感到害怕。”"从他们进入密室的那一刻起视觉刺激他们似乎知道恐惧是有原因的,但他们不知道自己具体在害怕什么。”
据Aton说,这可能表明,为了让他们准确地将恐惧与视觉刺激联系起来,他们必须在感觉皮层中对编码该刺激的神经元进行与睡眠相关的重新激活。这使得特定于该视觉线索的记忆得以生成。研究人员认为,与此同时,感觉皮层区域必须与其他大脑结构进行交流,将记忆的感觉方面与情感方面结合起来。
阿顿说,他们的发现可能会对如何理解焦虑和创伤后应激障碍产生影响。
“对我来说,这是一种暗示,如果你连接恐惧对于睡眠中的某些特定事件,睡眠中断可能会影响这一过程。在缺乏睡眠的情况下,大脑似乎处理了你害怕的事实,但你可能无法将这与你应该害怕的具体内容联系起来,”艾顿说。“这种规范过程可能会在创伤后应激障碍或广泛性焦虑中出错。”
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