睡眠期间大脑“失去”的七倍加速日常活动(2张照片+文字)




的美国神经学家人已经发现,在前额皮质(前额叶)睡眠期间大鼠脑发生七次快速重放的一系列神经冲动,其清醒时进行观察。这种“滚动”每日展示次数,显然,这是必要的持久记忆的形成。作者认为他们发现的过程是一个“改写”的从短期存储器,这是在非易失性存储器中的责任海马,前额叶皮层的控制下的信息。

今天,科学家一直在相当好理解在记忆的细胞和分子的性质,以及在脑的哪一部分,并在参与记忆,随后的存储和播放(记忆)的信息(见参考文献下面)什么序列。已知的是,许多以固定存储器(“记忆巩固”)发生在梦中相关联的关键过程,并在这些过程中的一个关键作用的是由海马播放。如果大脑的这个小部分出现故障,人(或动物)失去了自己的能力,什么都记不得了,但所有的旧的记忆被存储。

据实验表明,在睡眠期间海马神经元再生的同一系列的神经冲动,这在清醒时观察(如在学习过程中有任何问题)的。显然,这重放必要日常经验来安全地体验在大脑中,负责长期存储器(它主要是大脑皮层)那些部分海马svezhepriobretennoy“重写”。 “重复 - 学习之母”的原则underlies神经系统在最基本的细胞水平的功能

然而,在海马做他的工作,回忆仍存储在地壳中已经没有他的帮助。在振兴成立,“合并”回忆起关键作用的过程中所谓的内侧前额叶皮质(MPFK)。当我们记住,只有海马强烈和MPFK激活发生的事件 - 很差。但是,如果我们需要记住的东西很久以前,情况正好相反:神经元MPFK工作非常积极,而且海马神经元 - 弱得多。这种模式对大鼠和人通过实验证实。此外,已知的是损害MPFK导致违反记忆长事件的机制。

美国神经科学家提出,如果MPFK为“播放”的记忆如此重要,那么它可能应考虑在他们的“记录”,即,在对存储器的合并(连同海马和大脑的一些其它部分)的一部分。事实上,一些最近的实验表明,即使暂时发生故障MPFK可导致在形成长期记忆的过程严重偏差。

如果是这样,那么在MPFK如在睡眠过程中海马应重新“玩”系列在下午中观察到的神经冲动。为了检验这一假设,只大鼠植入大脑一个微小的装置,可以让您同时监控120元MPFK的活动。每天的大鼠进行了一系列的取向和空间记忆任务。为此,他们是由快感中心电刺激“奖励”。执行一项任务花费了大约20秒,工作前赴后继50分钟。

记录神经元的活动MPFK做:1)在睡眠“工作”,2)任务的执行; 3)在睡眠期间的工作会议之后立即在

然后,用高度精密的分析方法相比神经活动在这三个时期的“模式”。分析的第一阶段是,对于每对神经元的绘制反映相关(同步)的程度,这两个神经元的工作。该曲线图的横轴上沉积时间,而垂直 - 的两个神经元,每10毫秒的同步“烧制”的数目。然后,对于每对神经元搜索该三幅图之间的相关性,其中第一个反映在睡眠期间的情况的工作之前,第二个 - 在操作过程中,第三 - 而工作后睡眠(见图)。最后,合并和合成为单个神经元对所获得的结果的。




研究人员发现,睡眠前两个时段的表现在系列任务后,在出现相关MPFK神经冲动相似,在“工作”的观察,但滚动高速。神经活动的觉醒及睡眠时的最大相似图获得,如果在时间上第二幅图“拉伸”到七倍。在执行工作这样的事情出现之前睡觉。

在睡眠期间“加速滚动”日常经验不是恒定的,并且偶尔,对于约一短周期和每一个半秒。这是很容易计算出一段1大鼠脑可以“滚动”的实时约10秒钟。这是约一半执行标准任务所需的时间。

根据作者,时间在梦中压缩表明,大脑能够运行,如果它不妨碍更快“行为的限制。”换言之,身体更快的想法。事实上,我们都知道,一个动作的执行通常需要更多的时间比需要再提醒的是,“通过它滚动在我的脑海»。

据早些时候报道,当晚“滚动”海马日常经验也进行了加速模式(5-20​​倍的加速度)。但事实上,正如作者指出,情况稍微大于海马更加微妙。看来,这部分大脑,即使在下午,在大鼠的标准作业,进行数据的一段时间内有一定的压缩。来说很简单地,“加速”,它是在海马观察到,可能是由于在睡眠时海马记住不事件本身,以及它们的有关他们的想法的事实。

当然,这是非常难以证明严格,在MPFK神经冲动的睡眠时加速播放真的合并存储器的处理。然而,笔者认为,这极有可能。毕竟,这种现象中观察到脑的一部分,这是负责的旧的事件记忆的活化。此外,它在此期间观察到的 - 第一个两个小时的经验教训 - 先前已证明是对的持久记忆的形成至关重要。例如,如果在训练后两小时内引入鼠脑实质,暂时阻断工作MPFK老鼠还记得什么,但是如果你把注射后,记忆通常发生。

因此,可以相信,他们已经发现了一个现象,有可能是什么都没有,但“重写”的短期记忆信息的活动过程(在海马的责任)从长期来看,导致MPFK。

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