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探索睡眠奥秘:大脑“重置”的功能,减少和断开突触

IP属地 山东济南 头部财经 时间:2024-06-03 21:36:32

【头部财经】据头部财经了解,近日《自然》杂志的一项研究表明,睡觉不仅能帮助大脑从白天的繁杂工作中恢复,还能“重置”大脑,减少和断开突触,使突触达到一个稳定、平衡的状态。

研究人员通过基因工程选择性地标记了斑马鱼的突触,使其更容易成像,并在 24 小时周期中观察突触活动变化。结果显示,白天的时候突触的数量会逐渐上升,而到了夜间突触数量又会减少。这种变化会让突触达到一个稳定、平衡的状态。

《自然》杂志的一项研究表明,睡觉不仅能帮助大脑从白天的繁杂工作中恢复,还能“重置”大脑,减少和断开突触,使突触达到一个稳定、平衡的状态。

在我们清醒的时候,大脑需要控制和协调各种输入信号,并且给出行动指令,这就意味着许多神经元之间会产生复杂的连接来实现信息传递。这些连接并非没有代价,它们往往会消耗大量的能量。根据突触稳态假说,清醒期间的突触增加是不可能无限发生的,如果一直保持这种状态不仅不利于学习新的事物,从能量供给上也不可持续。而睡眠就是减少和断开突触的关键阶段,这种变化对于大脑中绝大多数的兴奋性突触都是存在的。

此外,研究还发现,这种突触平衡过程是否发生取决于睡眠压力的大小。个体对睡眠的需求越强烈,睡眠时就会显著发生突触清除事件。反之,如果睡眠需求不高,即使通过药物诱导睡眠状态,突触数量也不会减少,反而会缓慢增加。

研究人员还采取了一种温和的手动睡眠剥夺方案,使斑马鱼幼体在夜间开始时保持 4 小时清醒状态,然后再进入睡眠状态。结果发现,在睡眠剥夺后的恢复期,神经元的突触丢失率提高到平均每小时 2.2 个突触。

研究人员指出,这种突触清除有助于第二天产生新的突触连接,为学习新事物做好准备。而还有一些其他作用,比如细胞损伤修复或许会在后半段睡眠中完成,这需要未来更多研究解开其中的谜团。


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