你是否觉得交响乐团的节奏和和谐既迷人又令人感到安慰?你知道吗,在你睡觉时,你的大脑内部也会发生类似的现象。事实证明,我们的大脑也有自己的指挥家——呼吸。
睡眠中的呼吸节奏
这一引人入胜的发现来自西北大学医学院的一项最新研究。这是科学家首次将睡眠中的呼吸节奏与海马体中的慢波、纺锤波和涟漪等脑电波联系起来。
该研究的资深作者Christina Zelano是西北大学费因伯格医学院的神经学教授。
“为了加强记忆,三种特殊的神经振荡会在海马体中出现并同步,但人们认为它们会随机出现,”Zelano教授指出。“我们发现它们是由呼吸节奏协调的。”
记忆同步背后的科学原理
研究表明,某些称为海马体振荡的脑电波会与呼吸周期的特定阶段对齐。这些振荡对于组织和增强记忆至关重要。
安德鲁·谢里夫(Andrew Sheriff)是Zelano实验室的博士后学生,也是该研究的主要作者。
这意味着,你在睡眠中的呼吸节奏在帮助大脑存储和回忆信息方面发挥着积极作用。
“记忆巩固依赖于睡眠期间脑电波的协调,我们展示了这个过程与呼吸紧密相关,”Sheriff解释道。
这项研究为理解呼吸、脑活动和记忆之间复杂的关系开辟了新的途径。
呼吸、睡眠和记忆巩固
睡眠与改善记忆之间的联系并不是新发现。古罗马学者昆体良曾说过:“一夜的间隔会大大增强记忆的力量。”这种现象现在被称为记忆巩固,涉及海马体中脑电波的精确协调。
Sheriff分享了一个个人例子来解释记忆巩固的工作原理。他在冰岛雷克雅未克参加一个会议时,不得不在一个陌生的城市中找到自己的路。
睡了一觉之后,他发现自己对方向感和城市布局的理解有所提高。这种改进是因为在睡眠中,他的大脑重播并强化了他之前形成的经验和地图。
“海马体在形成新区域的地图中起着重要作用,”Sheriff说。“我醒来时感觉自己对周围城市的理解更好了。这得益于睡眠期间发生的振荡,我们发现这些振荡是由呼吸协调的。”
睡眠障碍的影响
该研究的结果对患有睡眠呼吸障碍(如睡眠呼吸暂停)的人群有重要影响。记忆力下降是这类疾病带来的许多认知挑战之一。
“当你缺乏睡眠时,你的大脑和认知能力都会受到影响,你会感到思维模糊,”Sheriff指出。他强调了睡眠中呼吸中断与中风、痴呆症和阿尔茨海默病等严重疾病之间的联系。
有趣的是,睡眠中的独特呼吸节奏可能有特定的目的。“如果你听一个人的呼吸,你可能会知道他们是否在睡觉,因为睡眠时的呼吸节奏与清醒时不同,”Sheriff说。
“其中一个原因可能是呼吸在执行一项精细的任务:协调与记忆相关的脑电波。”
睡眠研究的新领域
该研究强调了治疗睡眠障碍对维持认知健康和记忆的重要性。Sheriff强调,呼吸受阻的人应寻求治疗,因为改善睡眠可以对整体脑功能产生深远的好处。
这项研究得到了国家耳聋及其他交流障碍研究所和Ruth L. Kirchstein机构国家研究奖的资助。
这项非凡的研究增加了对睡眠期间复杂过程的新一层理解。通过揭示呼吸在同步脑电波中的作用,西北大学的科学家们为旨在改善记忆和认知健康的干预措施铺平了道路。
该研究发表在《美国国家科学院院刊》上。
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