根據倫敦大學學院科學家對魚類的一項新研究，在睡眠期間，大腦削弱了在清醒時形成的神經元之間的新連線，但這隻發生在夜間睡眠的前半段。研究人員表示，他們的研究結果發表在《自然》雜誌上，為睡眠的作用提供了深入的見解，但對於晚上後半段睡眠的功能仍有一個懸而未決的問題。
研究人員表示，這項研究支援了突觸內穩態假說，這是一個關於睡眠目的的關鍵理論，該理論認為睡眠可以作為大腦的重置。
該研究的主要作者Jason Rihel教授(倫敦大學學院細胞與發育生物學)說:“當我們醒著的時候，腦細胞之間的聯絡變得更強、更復雜。如果這種活動繼續有增無減，它將在能量上不可持續。腦細胞之間過多的活躍連線可能會阻礙第二天新的連線的建立。
“雖然睡眠的功能仍然很神秘，但它可能是一段‘離線’時期，在這段時間裡，大腦中的這些連線會被削弱，為我們第二天學習新事物做準備。”
在這項研究中，科學家們使用了光學半透明的斑馬魚，其基因使突觸(腦細胞之間溝通的結構)易於成像。研究小組對這些魚進行了幾個睡眠-覺醒週期的監測。
研究人員發現，腦細胞在清醒時獲得更多的連線，然後在睡眠時失去它們。他們發現，這取決於動物在被允許休息之前積累了多少睡眠壓力(睡眠需求);如果科學家讓魚多睡幾個小時，這些連線會繼續增加，直到它能夠睡覺。
Rihel教授補充說:“如果我們觀察到的模式在人類身上也適用，我們的研究結果表明，在中午小睡時，當睡眠壓力仍然很低時，突觸的重塑可能不如在我們真正需要睡眠的晚上有效。”
研究人員還發現，這些神經元之間連線的重新排列主要發生在動物夜間睡眠的前半段。這反映了慢波活動的模式，慢波活動是睡眠週期的一部分，在夜晚開始時最強烈。
第一作者Anya supmpool博士說:“我們的研究結果進一步證實了睡眠有助於抑制大腦內部聯絡的理論，為第二天更多的學習和新的聯絡做準備。”但我們的研究並沒有告訴我們後半夜發生了什麼。還有其他理論認為，睡眠是清除大腦廢物或修復受損細胞的時間――也許其他功能會在後半夜開始發揮作用。”