記憶在大腦中的存儲(chǔ)與演化是一個(gè)復(fù)雜且動(dòng)態(tài)的過(guò)程，其中一些記憶能夠隨著時(shí)間的推移而愈發(fā)清晰，而另一些則逐漸模糊甚至消失。盡管已有研究表明，睡眠期間的記憶重激活是記憶鞏固的重要環(huán)節(jié)，但海馬體與新皮層在這一過(guò)程中的動(dòng)態(tài)交互機(jī)制仍不明確。
近日，中國(guó)科學(xué)院心理研究所王亮研究組揭示了慢波睡眠期間記憶重激活的“回聲”效應(yīng)。該研究探索了海馬體與新皮層在記憶重激活中的協(xié)同作用，以及這一過(guò)程如何受到睡眠階段、神經(jīng)振蕩等因素的調(diào)控，不僅有助于深化對(duì)記憶鞏固機(jī)制的理解，還可能為記憶相關(guān)疾病的治療提供新的思路。這一成果日前在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》發(fā)表。
該研究結(jié)合人類顱內(nèi)腦電技術(shù)與目標(biāo)記憶重激活范式，探討了記憶重激活期間海馬體與皮層的神經(jīng)活動(dòng)特征與信息交互模式。研究發(fā)現(xiàn)，在慢波睡眠期間播放聲音刺激之后，記憶信息會(huì)出現(xiàn)兩次分離的重激活現(xiàn)象，第一次發(fā)生在聲音播放之后的1.6到2.6秒，第二次發(fā)生在2.8到3.8秒。這一結(jié)果表明，深度睡眠期間的記憶鞏固可能需要多次重激活。這種現(xiàn)象好比記憶信息在大腦中以慢波振蕩的節(jié)奏產(chǎn)生的“回聲”，其原因可能是因?yàn)槠雍秃ｑR之間需要通過(guò)多次的信息處理來(lái)實(shí)現(xiàn)記憶的鞏固。
△睡眠中的多次記憶重激活
結(jié)果發(fā)現(xiàn)，第一次重激活期間，記憶增強(qiáng)組的海馬尖波漣漪活動(dòng)顯著增強(qiáng)，而在第二次重激活期間確沒(méi)有此現(xiàn)象。與此相反，記憶增強(qiáng)組的皮層紡錘波活動(dòng)在第一次重激活期間并沒(méi)有變化，而是在第二次重激活期間顯著增強(qiáng)。研究者進(jìn)一步探究了海馬-皮層同步性在兩次再激活過(guò)程中的動(dòng)態(tài)信息交互。結(jié)果表明，在第一次重激活過(guò)程中，記憶增強(qiáng)組海馬-皮層的連通性顯著增強(qiáng)，而在第二次重激活時(shí)連通性下降。這種海馬-皮層連通性的反轉(zhuǎn)效應(yīng)可能反映了海馬與皮層在記憶重激活早期的耦合和隨后的解耦合對(duì)記憶鞏固的促進(jìn)作用。
基于上述結(jié)果，研究團(tuán)隊(duì)提出了一種動(dòng)態(tài)模型來(lái)描述慢波睡眠期間記憶鞏固的過(guò)程。慢波睡眠期間播放的聲音線索會(huì)誘發(fā)多次的皮層重激活，而且在重激活發(fā)生期間通過(guò)皮層和海馬之間交替的耦合與去耦合選擇性促進(jìn)記憶鞏固。
△睡眠中選擇性記憶鞏固的神經(jīng)動(dòng)力學(xué)模型
（總臺(tái)央視記者帥俊全褚爾嘉）
