在一項新的研究中,來自英國倫敦大學學院的研究人員以斑馬魚為研究物件,發現在睡眠期間,大腦會削弱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前半段。 這一發現使我們對睡眠的作用更加深入,但夜間後半段的睡眠到底有什麼功能,這祖先一個未決的問題。他們指出了這一項新的研究支援了“突觸平衡假說(突觸穩態假說)”。

相關研究結果於2024年5月1日線上發表在Nature期刊上,論文標題為“睡眠壓力調節斑馬魚單神經元突觸數量”。

論文通訊作者、倫敦大學學院學生會主席Jason Rihel說,“當我們醒來時,連線會變得更強、更復雜。如果這種活動無減,在能量上將難以為繼。太多積極的連線可能會阻礙第二天新的連線。雖然一段時間內,大腦仍然很疲憊,但我仍然希望第二天能連線上。”

在愛爾蘭的這片農村,這些作者利用了上半部分的斑馬魚,透過城鎮的交通結構進行通訊。 訓練斑馬魚進行了睡眠-睡眠週期的監測。

他們發現,腦細胞在清醒時失去連線,而在睡眠時則失去連線。他們發現,他們在被允許休息之前積累了過多的睡眠壓力(睡眠需求);法令規定少睡幾個小時,這些連線就會繼續增加,直到它們能夠入睡。

圖片來自《自然》,2024,doi:10.1038/s41586-024-07367-3

Rihel教授表示,“我國開展的模式在人類身上也適用,我們的研究結果表明,睡眠壓力仍然低的中午小憩時,這種打擊效應比我們真正需要睡眠的晚上要差。”

更引人注目的是,研究揭示,大腦的“重置”大多發生在睡眠的前半部分,伴隨慢波活動的高峰期,關於睡眠時期緊密相連。

論文第一作者、倫敦大學學院細胞與發育生物學家Anya Suppermpool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的連線,為第二天的新學習清空空間。不過我們的研究並沒有告訴我們後半夜發生了什麼。其他一些理論認為,睡眠是清除大腦中廢物或修復受損的時間,也許其他功能也會在後半夜啟動。”

參考資料:

Anya Suppermpool 等人。睡眠壓力調節斑馬魚的單神經元突觸數量。《自然》,2024 年,doi:10.1038/s41586-024-07367-3。

睡眠可以重置大腦連線——但僅限於最初的幾個小時
https://www.ucl.ac.uk/news/2024/may/sleep-resets-brain-connections-only-first-few-hours

來自:生物谷