Nature子刊！睡眠对情感与记忆联系的重要性

当你进入睡眠状态时，很容易想象大脑会停止工作，但密歇根大学的研究表明，在之前的学习过程中激活的神经元群一直在嗡嗡作响，把记忆刺进你的大脑。

密歇根大学的研究人员研究了与特定视觉刺激有关的恐惧记忆是如何形成的，他们发现，被视觉刺激激活的神经元在随后的睡眠中更活跃，睡眠对它们将恐惧记忆与感觉事件连接起来的能力也至关重要。结果近日发表在《自然通讯》上。

先前的研究已经表明，在高强度学习中高度活跃的大脑区域在随后的睡眠中往往表现得更加活跃。但尚不清楚的是，是否需要在睡眠期间进行这种记忆的“重新激活”，以充分存储新学习材料的记忆。

密歇根大学Sara Aton教授。图源：www.youtube.com

文章作者，密歇根大学分子、细胞和发育生物学系的教授Sara Aton说“我们想要了解，大脑中调节恐惧记忆的部分与调节恐惧相关感觉记忆的特定神经元之间是否存在沟通？他们如何沟通？他们必须在睡觉时这样做吗？”

“我们真的很想知道是什么促进建立新的关联的过程，例如特定的神经元集合或特定的睡眠阶段。但很长一段时间，我们都没有办法通过实验来验证这一点。”

现在，研究人员有了一种基因标记工具，可以对在特定时间段内被经历激活的细胞进行标记。研究人员将注意力集中在初级视觉皮层的一组特定神经元上，设计了一项视觉记忆测试。

他们向一组老鼠展示了一幅中性的图像，并在图像激活的视觉皮层神经元中表达了基因。为了验证这些神经元是否记录了中性图像，研究人员测试了是否可以通过选择性激活神经元而不显示图像来激活记忆。

与视觉刺激相关的恐惧记忆通过睡眠得到加强。论文原图

当他们图像激活神经元并将其与轻度的脚底电刺激配对时，他们发现受试者会对配对电刺激的中性图像视觉刺激感到害怕，这种现象反过来也成立。基本上，视觉刺激和电刺激产生了相同的激活神经元反应。

研究人员发现，当他们向受试者展示图像并给予他们轻微的脚部刺激后，他们的睡眠受到了干扰，与视觉刺激相关的恐惧消失了。而那些睡眠充足的老鼠学会了害怕与足部刺激相匹配的特定视觉刺激。

“我们发现这些老鼠实际上变得害怕我们展示给它们的每一个视觉刺激，”Aton说。“从他们进入有视觉刺激的房间的那一刻起，他们似乎知道感到恐惧是有原因的，但他们不知道自己具体害怕什么。”

这可能表明，为了使他们与视觉刺激产生准确的恐惧关联，他们必须对与感觉皮层中编码该刺激的神经元进行睡眠相关的激活。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，以便将记忆的感觉方面与情感方面结合起来。

他们的发现可能对如何理解焦虑症和创伤后应激障碍有启示。

论文地址：https://www.nature.com/articles/s41467-021-21471-2