由日本和美国国立卫生研究院资助的研究小组研究了老鼠大脑深处神经元的活动如何控制快速眼动睡眠中的遗忘。快速眼动，或称快速眼动，睡眠是一个迷人的时期，我们大部分的梦都是在这个时期做的。现在，在一项对老鼠的研究中，一个由日本和美国研究人员组成的团队表明，这段时间也可能是大脑主动遗忘的时候。他们的研究结果表明，在睡眠中遗忘可能是由大脑深处发现的神经元控制的，而这些神经元之前以产生一种刺激食欲的激素而闻名。这项研究由美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)下属的国家神经疾病和中风研究所(NINDS)资助。

        “有没有想过为什么我们会忘记很多梦想?”加州门洛帕克SRI国际神经科学研究中心主任、发表在《科学》杂志上的这项研究的资深作者Thomas Kilduff博士说。“我们的研究结果表明，在快速眼动睡眠中，一组特定神经元的活动控制着大脑在一夜好眠后是否能记住新信息。”

        快速眼动是人体每晚经历的几个睡眠阶段之一。它最初发生在入睡后90分钟左右，其特征是眼睛快速转动、心跳加快、四肢瘫痪、脑电波觉醒和做梦。

        一个多世纪以来，科学家们一直在探索睡眠在储存记忆方面的作用。尽管许多研究表明睡眠有助于大脑储存新记忆，但包括DNA双螺旋结构的共同发现者弗朗西斯克里克(Francis Crick)在内的其他人提出了这样一种可能性:睡眠——尤其是快速眼动睡眠——可能是大脑主动消除或忘记过多信息的时候。此外，最近在老鼠身上的研究表明，在睡眠期间——包括快速眼动睡眠——大脑选择性地切断了与某些学习类型有关的神经元之间的突触连接。然而，在这项研究之前，还没有人证明这是如何发生的。

        “理解睡眠在遗忘中的作用可以帮助研究人员更好地理解一系列与记忆相关的疾病，如创伤后应激障碍和阿尔茨海默氏症，”NINDS项目主任Janet He博士说。“这项研究提供了最直接的证据，表明快速眼动睡眠可能在大脑决定储存哪些记忆方面发挥作用。”

        基尔达夫博士和他在日本名古屋大学(Nagoya University)的合作伙伴山中秋弘博士(Akihiro Yamanaka)的实验室，花了数年时间研究一种名为下丘脑泌素/食欲素的激素在控制睡眠和嗜睡方面的作用。嗜睡症是一种让人在白天感到极度困倦的疾病，有时会出现让人联想到快速眼动睡眠的变化，比如四肢肌肉张力丧失和幻觉。他们的实验室和其他研究人员已经证明，嗜睡症可能与下丘脑中下丘脑泌素/食欲素生成神经元的丧失有关。下丘脑是位于大脑深处的一块花生大小的区域

        在这项研究中，基尔达夫博士与山中博士的实验室和寺尾彰的D.V.M.合作他在日本札幌北海道大学(Hokkaido University, Sapporo, Japan)的实验室里，研究了产生黑色素集中激素(MCH)的邻近细胞。与之前的研究一致，研究人员发现，大多数(52.8%)的下丘脑MCH细胞在小鼠快速眼动睡眠时被激活，而只有35%的细胞在小鼠清醒时才被激活，两次都有12%的细胞被激活。

        他们还发现了一些线索，表明这些细胞可能在学习和记忆中发挥作用。电子记录和追踪实验表明，许多下丘脑MCH细胞通过长轴突向大脑的记忆中心海马发送抑制信息。

        “从之前在其他实验室做的研究中，我们已经知道MCH细胞在REM睡眠期间是活跃的。在发现这个新回路后，我们认为这些细胞可能有助于大脑存储记忆，”基尔达夫博士说。

        为了验证这一观点，研究人员在记忆测试中使用了多种基因工具来打开和关闭小鼠的MCH神经元。具体地说，他们研究了MCH细胞在记忆力方面的作用，即在学习新知识之后，新知识被储存或巩固到长期记忆之前的一段时间。科学家们使用了几项记忆测试，其中一项测试评估了老鼠区分新事物和熟悉事物的能力。

        令他们惊讶的是，他们发现在记忆保留期间“打开”MCH细胞会恶化记忆，而关闭这些细胞则会改善记忆。例如，与熟悉的物体相比，激活这些细胞减少了老鼠嗅探新物体的时间，但关闭这些细胞却产生了相反的效果。

        进一步的实验表明，在快速眼动睡眠中，MCH神经元只起这一作用。在快速眼动睡眠中，当MCH神经元被关闭时，老鼠在记忆测试中表现得更好。相比之下，在小鼠清醒或处于其他睡眠状态时关闭神经元对记忆没有影响。

        基尔达夫博士说:“这些结果表明，MCH神经元可以帮助大脑积极地忘记新的、可能是不重要的信息。”“由于梦被认为主要发生在快速眼动睡眠(REM)阶段，也就是MCH细胞激活的睡眠阶段，这些细胞的激活可能会阻止梦的内容储存在海马体中——因此，梦很快就被遗忘了。”

        在未来，研究人员计划探索这种新的回路是否在睡眠和记忆障碍中发挥作用。

        这项工作由美国国立卫生研究院(NS098813)资助;日本科学技术署CREST项目(JPMJCR1656);日本科学促进协会KAKENHI项目(26293046,26640041,16H01271, 17H05563, 18H02523, 18KK0223, 18H05124, 15K07140, 18H02477, 18J21663 to S.I.)。

        这篇新闻稿描述了一项基本的研究发现。基础研究增进了我们对人类行为和生物学的理解，这是提出预防、诊断和治疗疾病的新方法的基础。科学是一个不可预测的渐进过程——每一个研究进展都建立在过去发现的基础上，而且往往是以意想不到的方式。如果没有基础研究的知识，大多数临床进展是不可能的。

       NINDS是美国领先的脑和神经系统研究基金。NINDS的任务是寻求关于大脑和神经系统的基本知识，并利用这些知识减轻神经疾病的负担。

        来源：Nih

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