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熬夜影响学习能力和记忆能力,但你会因此停止熬夜吗?

Nature自然科研 Nature自然科研 2019-05-26

上周《自然-通讯》在线发表的研究Sleep recalibrates homeostatic and associative synaptic plasticity in the human cortex显示,睡眠不足会导致大脑连接发生变化,导致突触可塑性下降。睡眠被认为可以调节神经元稳态和突触可塑性,而这一机制被认为是学习和记忆最重要的基础。


根据已有的动物研究,神经元突触在清醒状态下会不断增强趋近空间饱和,阻碍随后的继续学习。而睡眠被认为会将清醒时被增强的突触去饱和化,降低其强度,从而提升神经信号传递的信噪比,恢复编码新信息的能力。在突触不断强化的过程中会达到一个能诱导类似长时程增强(LTP)可塑性的窗口,但如果缺乏睡眠,则最终突触强度会越过该窗口,无法产生类LTP可塑性。这种理论一直难以在人类身上测试,但是这次的新研究使用间接测量方法测量大脑连接变化。



作息循环中形成类LTP可塑性的窗口。

图片来源:Nissen et al.


德国弗莱堡大学的 Christoph Nissen 及同事选取了20名作息规律的健康大学生,对比了他们睡了一夜和一夜未睡之后大脑的活动。实验小组以控制运动的大脑区域—运动皮层为目标,运用磁脉冲刺激受试者大脑内的神经元。受试者还需进行单词记忆测试,以对比两种状况下的记忆能力。



受试者血液样本中的BDNF浓度对比。

图片来源:Nissen et al.


他们发现,睡眠不足的受试者使左手产生肌肉反应的脉冲强度明显较低,这表明在睡眠不足的情况下,大脑兴奋性较高。此外,作者发现在睡眠不足的受试者体内,神经元的活动依赖性连接变化较弱。睡眠不足的受试者在单词记忆环节的表现也不好,而且他们的血液样本中的BDNF水平出现下降,BDNF是已知可以调节突触塑性的信号分子。


整体而言,这些结果可能有助于揭示睡眠不足导致大脑连接变化和记忆力差的原因机制。不过科学家做再多研究证明熬夜对身体的各种不利影响,似乎对促进人们规律作息都并没有什么显著的帮助。


点击“阅读原文”免费下载论文全文 Sleep recalibrates homeostatic and associative synaptic plasticity in the human cortex








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