本文聚焦于中国科学院心理研究所王亮研究组的一项重要科研成果。该研究揭示了慢波睡眠期间记忆重激活的“回声”效应,探索了海马体与新皮层在记忆重激活中的协同作用及调控因素,对深化记忆巩固机制理解和治疗记忆相关疾病具有重要意义。
在人类的大脑中,记忆的存储与演化是一个极为复杂且处于动态变化的过程。有些记忆会随着时间的流转,变得越发清晰;而有些记忆则会渐渐模糊,直至消失不见。虽然之前的研究已经指出,睡眠期间的记忆重激活是记忆巩固的关键环节,但是海马体与新皮层在这一过程中究竟是如何进行动态交互的,目前还没有明确的答案。
近日,中国科学院心理研究所王亮研究组取得了一项重要成果,他们揭示了慢波睡眠期间记忆重激活存在“回声”效应。此研究深入探索了海马体与新皮层在记忆重激活过程中的协同工作方式,以及这一过程会受到睡眠阶段、神经振荡等多种因素的调控。这一发现不仅有助于我们更深入地理解记忆巩固的机制,而且还可能为记忆相关疾病的治疗提供全新的思路。该研究成果日前在国际学术期刊《自然·通讯》上发表。
研究团队结合人类颅内脑电技术与目标记忆重激活范式,对记忆重激活期间海马体与皮层的神经活动特征以及信息交互模式展开了深入探讨。研究发现,在慢波睡眠期间播放声音刺激之后,记忆信息会出现两次分离的重激活现象。第一次重激活发生在声音播放后的1.6到2.6秒,第二次则发生在2.8到3.8秒。这一结果表明,深度睡眠期间的记忆巩固可能需要多次重激活。这种现象就如同记忆信息在大脑中以慢波振荡的节奏产生了“回声”,其原因可能是皮层和海马之间需要通过多次的信息处理才能实现记忆的巩固。
△ 睡眠中的多次记忆重激活
研究结果还显示,在第一次重激活期间,记忆增强组的海马尖波涟漪活动显著增强,而在第二次重激活期间则没有出现这种现象。与之相反,记忆增强组的皮层纺锤波活动在第一次重激活期间没有明显变化,而是在第二次重激活期间显著增强。研究者进一步对海马 – 皮层同步性在两次再激活过程中的动态信息交互进行了探究。结果表明,在第一次重激活过程中,记忆增强组海马 – 皮层的连通性显著增强,而在第二次重激活时连通性下降。这种海马 – 皮层连通性的反转效应可能反映了海马与皮层在记忆重激活早期的耦合和随后的解耦合对记忆巩固起到了促进作用。
基于上述研究结果,研究团队提出了一种动态模型来描述慢波睡眠期间记忆巩固的过程。该模型指出,慢波睡眠期间播放的声音线索会诱发多次的皮层重激活,并且在重激活发生期间通过皮层和海马之间交替的耦合与去耦合来选择性地促进记忆巩固。
△ 睡眠中选择性记忆巩固的神经动力学模型
本文围绕中国科学院心理研究所王亮研究组的研究成果展开,详细介绍了慢波睡眠期间记忆重激活的“回声”效应,包括记忆信息的两次重激活现象、海马体与皮层的不同活动特征以及海马 – 皮层连通性的反转效应等内容。研究团队还提出了动态模型来描述记忆巩固过程。这一研究成果对于深入理解记忆巩固机制以及治疗记忆相关疾病具有重要意义。本文总结
原创文章,作者:Gaiety,如若转载,请注明出处:https://www.yanghehb.com/2173.html