你有没有过这种感受:
熬夜追剧,第二天出门买东西,明明想着要买好几样,结果到了超市,愣是想不起来。
熬夜思考工作的事,第二天跟同事讨论的时候,昨天想好的精彩点子一个都记不起来,脑袋里一片空白。
准备考试的时候没睡好,考试时那些明明复习过的知识点,就像跟你捉迷藏似的,怎么都想不起来。
年纪也还不算大,记性怎么就那么差???
因为我们睡着的时候,身体是躺下休息了,可大脑可没偷懒!要是把大脑比作一辆汽车,那睡觉可不是停车入库,而是给车做全面保养升级。
01
好多研究都表明,睡觉的时候大脑里的神经网络会发生一些神奇的变化,而且这些变化只有在呼呼大睡的时候才会出现。所以,睡完一觉之后,大脑就像充满电的手机,认知功能和学习能力都蹭蹭往上涨。
《科学》杂志最近有个研究。康奈尔大学的科学家们给睡眠能让大脑“焕然一新”的说法提供了新证据。他们发现,人在睡梦中,大脑里负责学习和记忆的关键区域——海马体,有一种特别神奇的神经活动,对巩固记忆起着至关重要的作用。
科学家们早就发现,记忆的巩固大多在睡觉的时候进行,尤其是在非快速眼动(NREM)这个阶段。在这个阶段,人睡得很沉,所以也称为深睡期。
观察这期间的脑电波会发现,这个时候海马体会出现一种特殊的放电模式,叫做尖波涟漪。
这就好像是一群神经元在开派对,第一批神经元嗨完,第二批接着嗨,一波接一波,热闹非凡!
尖波涟漪能帮助大脑把刚学到的东西或者刚经历的事情重新播放一遍,然后像把宝贝藏进保险柜一样,把它们变成长期记忆存起来。
试验发现,如果有人捣乱,干扰了睡觉时候的尖波涟漪,那动物的记性就会变得一塌糊涂。反过来,如果人为增强尖波涟漪,记忆力就会变得超强。
02
研究人员在小鼠的海马体里植入了电极,记录它们学习新任务以及之后睡觉时候的神经元活动模式。除了尖波涟漪,他们还在睡眠的NREM阶段发现了一种新的集群放电模式,能和尖波涟漪达到“完美平衡”。而且这次放电模式的“主角”居然是以前很少被关注的CA2锥体神经元。
海马体分成CA1、CA2、CA3三个区域,以前的研究主要盯着CA1和CA3这两个区域,因为这里的锥体神经元参与编码记忆。但这次研究的作者发现,活跃的CA1和CA3区域有时候会突然安静得像被施了魔法,这时候CA2的一群神经元就会像打了鸡血一样,发出一长串动作电位,研究人员就给这种放电模式起了个名字叫BARR。
跟尖波涟漪相比,BARR持续的时间长得多,平均能达到300毫秒,尖波涟漪才50毫秒。这两种放电模式就像两个爱表演的小朋友,在学习后的睡眠过程中立即登场,交替频繁出现,然后随着时间推移慢慢退场。要是利用光遗传学技术人为增加CA1的尖波涟漪,很快由CA2主导的BARR也会不甘示弱地增加,就好像在说:“嘿,我可不能被你比下去!”
进一步研究单个神经元的活动,研究人员终于揭开了在睡眠中巩固记忆的完整过程:在NREM睡眠的早期,清醒时参与学习的海马CA1神经元会通过尖波涟漪被重新激活,然后随着BARR的出现,CA1神经元的活性在NREM后期会慢慢下降到正常水平。通过BARR的“重置”,与学习相关的CA1神经元就能不断被激活,重现学习时的神经活动。
虽然看起来BARR似乎在给尖波涟漪使绊子,但实验表明,BARR的这种抑制作用对记忆的巩固可是必不可少的。要是人为破坏了BARR,尖波涟漪还是会出现,但是学习相关的神经元就会出现“超同步”,它们的活动时间被过于拉长,神经元之间的连接也会变得不正常,结果动物的记忆能力反而大打折扣。
所以研究人员得出结论,学习之后神经元的再激活得保持一个平衡的状态,太高或者太低都会导致记忆出问题。新发现的BARR模式就像一个聪明的小管家,巧妙地调控着这种平衡,防止神经元活动过度。
这个新的发现告诉我们,劳逸结合才是人体最受益的方式,学习之后好好睡觉,巩固学会的知识,让大脑做好充分准备,继续学习和吸收新的知识。