睡眠是如何建立关系记忆的
关系记忆是一种记忆物体、人物或事件之间任意或间接关联的能力，比如名字与面孔的关联，你把车钥匙放在哪里，以及你是在做饭后还是在出门前关掉了炉子。
先前的研究已经证实，动物和人类的记忆力受益于充足、高质量的睡眠。在一项新的研究中，发表于2022年5月25日神经科学杂志美国加州大学圣地亚哥分校医学院医学教授马克西姆·巴泽诺夫博士和他实验室的研究生蒂莫西·塔罗斯描述了在睡眠中加强或创造新的关系记忆的潜在机制。
作者开发了大脑两个区域的人工模型:丘脑(参与早期感觉处理)和皮层(参与记忆、学习和决策)。该模型能够模拟两种主要的大脑状态:清醒时，神经元自发活跃，并优化处理感觉输入而且深度睡眠当电活动产生固有振荡时，例如慢波。
网络模型的属性可以改变，以促进清醒和睡眠活动之间的过渡，类似于生物大脑每天所做的事情。
在皮层区域，神经元之间的连接根据它们的活动而变得更强或更弱，这被称为突触可塑性，它反映了记忆如何形成或消除的主要已知生物机制。
“我们模仿了大脑皮层视觉处理，其中一层皮层代表初级视觉皮层另一个皮层层代表联想皮层，”塔德罗斯说。“每当一个人看到相同的物体，视觉皮层中大致相同的神经元就会活跃起来。如果一个人在同一背景下看到两个物体，那么联想皮层可能会通过加强代表两个物体的神经元之间的联系来学习这些联系。”
科学家们在清醒模式下训练神经网络学习直接关联，比如A+B或B+C，而不是A+C睡眠模式时，模型形成了间接关联:A+C。
“这是因为在睡眠过程中，代表所有三个相关项目(A、B和C)的神经元会以相近的时间顺序自发放电，这种现象被称为睡眠回放突触可塑性并导致所有这些神经元之间形成强大的突触连接，”巴切诺夫说。“因此，在睡眠后，激活任何一个组，比如A，就会激活所有其他相关的组，比如B和c。”
虽然主要是概念性的，但研究人员表示，这项工作具有现实意义。
“这项研究对现实世界的一个重要影响是为未来的疾病研究提供信息，比如精神分裂症和糖尿病自闭症谱系障碍巴切诺夫说。“研究表明，患有这些疾病的人在关系记忆任务上表现更差，睡眠也会中断，尤其是慢波睡眠。
“我们的研究表明，专注于改善慢波睡眠为了缓解与这些疾病相关的一些认知症状，可能比只关注认知症状更有成效。”
作者还指出，随着年龄的增长，记忆功能和睡眠质量会下降，但现有或新技术可以增强睡眠振荡，有助于保护和改善内存老年人的功能。
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