研究表明，深度睡眠对记忆的形成至关重要。柏林夏里特大学医学院的研究人员阐明了在深度睡眠（也称为慢波睡眠）期间发生的过程，这些过程有助于大脑中记忆的形成。该研究增加了关于睡眠在记忆巩固中关键作用的证据，并可能帮助科学家制定预防痴呆的策略。
众所周知，充足的睡眠是个人整体健康的重要组成部分。过去的研究表明，良好的睡眠可以改善心脏健康、支持免疫系统、减少压力等。睡眠对脑健康也很重要，因为睡眠不足是认知问题（如记忆力减退）的风险因素。
“剥夺人的睡眠会导致各种问题，可能会造成严重伤害，”德国柏林夏里特大学医学院神经生理学研究所的科学工作人员Franz Xaver Mittermaier在接受《Medical News Today》采访时说。“可以说，最需要睡眠的器官是大脑。睡眠使大脑与外界断开联系，感官信息流停止。这使得过去的经历可以在没有‘外部干扰’的情况下重播，这对于巩固这些经历的记忆（即将其移入长期记忆）是必要的。”
Mittermaier是最近发表在《Nature Communications》杂志上的一项新研究的第一作者，该研究解释了深度睡眠（慢波睡眠）如何帮助支持大脑中记忆的形成。
关注新皮层
在这项研究中，Mittermaier和他的团队使用了从45名参与者处获取的新皮层组织样本——大脑皮层的一部分。
“新皮层是大脑最外层的部分。我们每次看到大脑图片时，看到的表面就是新皮层——那个核桃形状的表面。它是一个包含160亿个神经元（电活动脑细胞）的结构。新皮层在人类中大大扩展，并在使我们成为人类的认知能力中起着核心作用：语言、想象、记忆、情感等。”Mittermaier解释道。
“2017年，我们开始开发一个平台，在这个平台上收集原本会被丢弃的神经外科手术中的脑组织样本，”Mittermaier说。“我们改进了方法，使这些组织样本能够在生理溶液中存活超过24小时。这使我们能够使用高端高分辨率记录方法研究人类脑细胞及其之间的连接（突触）。”
“一旦我们能够进行这些记录，记忆机制就成为一个非常明显的主题。Geiger教授和Henrik Alle——本研究的共同作者——曾在2006年发表了《Science》杂志的一篇文章，其中他们发现了一些有趣的突触机制。这些机制成为我们的起点，项目由此发展而来。”
记忆创造的UPs和DOWNs
研究人员发现，深度慢波睡眠期间大脑产生的缓慢电波有助于增强新皮层中神经元之间的突触连接，使其更“易于接受”形成记忆。
“在深度慢波睡眠期间，当来自外界的感觉信息流停止时，新皮层会表现出一种非常有趣的活动，这种活动由大约每秒交替一次的UP状态和DOWN状态组成，”Mittermaier解释道。“UP状态和DOWN状态是由新皮层中成千上万神经元的同步电压变化引起的。”
“我们的实验表明，这些UP状态和DOWN状态序列实际上调整了脑细胞之间的突触（即连接），并在新皮层从DOWN状态转变为UP状态时使它们特别强，”他继续说道。“在此期间，新皮层处于对信息的高度敏感状态。如果海马体——储存短期记忆的大脑区域——在此时间段内重播一段记忆，则会导致新皮层脑细胞的显著激活，进而导致长期存储的转移。”
“我们只是刚刚开始了解大脑在睡眠时实际发挥作用的机制。此外，迄今为止的大部分研究都是在实验室动物身上进行的，而不是在人类组织样本（如我们研究中使用的样本）中。我们还有很多工作要做，才能真正理解人类睡眠的大脑。我们的研究只是一个开始。理解睡眠中的大脑将帮助我们应对诸如老年人记忆力减退等疾病。”
激动人心且发人深省的研究
《Medical News Today》采访了加州圣莫尼卡Providence Saint John健康中心太平洋神经科学研究所的神经病学家Verna Porter博士，她认为这项研究既激动人心又发人深省，因为它揭示了深度睡眠期间慢波活动（SWA）在突触可塑性和记忆巩固中的关键作用。
“SWA在细胞水平上加强突触并稳定记忆的能力特别有趣，”Porter解释道。
“作为一名神经病学家，这强化了健康睡眠模式在维持认知功能方面的重要作用。鉴于痴呆患者经常经历深度睡眠中断，这些发现强调了作为痴呆护理和预防的一部分，更好地理解和解决睡眠不足的需求。”Porter博士表示。
“下一步应该集中在确定神经退行性疾病（如阿尔茨海默病和其他形式的痴呆）中SWA驱动的突触机制的变化。纵向研究需要评估增强深度睡眠是否可以减缓认知衰退或改善有风险人群的记忆保留，”她补充道。
识别痴呆症的可能预防策略
《Medical News Today》还采访了新泽西州哈肯萨克大学医学中心老年病学系主任兼哈肯萨克大学医学中心记忆丧失和脑健康中心主任Manisha Parulekar博士，关于这项研究。
“深度睡眠，特别是慢波睡眠，在记忆巩固中起着至关重要的作用——稳定和加强新获得的记忆。这项研究强调了睡眠对记忆的可能途径，并概述了一种可能的机制来帮助改善记忆巩固。”Parulekar博士表示。
“痴呆仍然是一个重要的公共卫生挑战。研究表明，病理生理学早在认知症状出现前10到20年就开始了。这些发现可以帮助识别可能的预防策略，并探索旨在支持记忆形成的治疗方法。”Parulekar博士说。
“下一步可以进一步研究失眠的认知行为疗法（CBT-I）、基于正念的压力缓解、睡眠卫生教育、光疗和其他非侵入性方法对记忆巩固及其潜在认知益处的影响。”她补充道。
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