华盛顿，6月3日(ANI):虽然人们普遍认为睡眠对巩固记忆至关重要，但科学家们仍在试图弄清楚这一过程是如何在夜间在大脑中发生的。
由加州大学洛杉矶分校健康中心和特拉维夫大学的科学家领导的一项新研究首次提出了来自人脑内部的生理证据，以支持关于大脑如何在睡眠中巩固记忆的流行科学观点。此外，研究人员发现，在睡眠周期的关键阶段进行集中的深部脑刺激可以改善记忆巩固。
这项研究发表在6月1日的《自然神经科学》杂志上，该研究的合著者伊扎克·弗里德医学博士说，这项研究可能为睡眠中的深部脑刺激有朝一日如何帮助阿尔茨海默病等记忆障碍患者提供新的线索。这是通过一种新颖的“闭环”系统实现的，该系统在大脑的一个区域发送电脉冲，与从另一个区域记录的大脑活动精确同步。
根据关于大脑如何在睡觉时将新信息转化为长期记忆的主流理论，海马体(大脑的记忆中心)和大脑皮层(与推理和计划等高级大脑功能相关)之间会在夜间进行对话。这种情况发生在深度睡眠阶段，此时脑电波特别慢，大脑各区域的神经元在同步快速放电和沉默之间交替。
加州大学洛杉矶分校健康中心癫痫外科主任、加州大学洛杉矶分校大卫·格芬医学院神经外科、精神病学和生物行为科学教授弗里德说:“这提供了第一个主要证据，可以追溯到单个神经元的水平，证明记忆中枢和整个皮层之间确实存在这种相互作用的机制。”“就理解人类记忆如何运作以及利用这些知识来真正提高记忆力而言，这既有科学价值。”
研究人员有一个独特的机会，通过加州大学洛杉矶分校健康中心18名癫痫患者的大脑电极来测试这一记忆巩固理论。这些电极被植入病人的大脑，以帮助他们在住院期间识别癫痫发作的来源，这些癫痫发作通常持续10天左右。
这项研究在两个晚上和两个早晨进行。在睡觉前，研究人员向参与者展示了动物和25位名人的照片配对，其中包括玛丽莲·梦露和杰克·尼科尔森等容易辨认的明星。研究人员立即测试了他们回忆哪个名人和哪个动物配对的能力，并在一夜不受干扰的睡眠后的早晨再次测试。
在另一个晚上，他们在睡觉前看了25个新的动物和名人的组合。这一次，他们在夜间接受定向电刺激，并在早上测试他们回忆配对的能力。为了传递这种电刺激，研究人员创造了一个实时闭环系统，弗里德将其比作音乐指挥家:该系统“倾听”大脑的电信号，当患者进入与记忆巩固相关的深度睡眠阶段时，它会发出温和的电脉冲，指示快速放电的神经元同步“演奏”。
每个被测试的人在有电刺激的睡眠一晚后的记忆测试中都比没有受到干扰的睡眠一晚表现得更好。关键的电生理标记也表明，信息在海马体和整个皮层之间流动，为记忆巩固提供了物理证据。
弗里德说:“我们发现，我们基本上加强了这条高速公路，通过它，信息流向大脑中更永久的存储位置。”
2012年，弗里德发表在《新英格兰医学杂志》(New England Journal of Medicine)上的一项研究首次表明，电刺激可以增强记忆。他的工作还在继续探索脑深部电刺激如何改善记忆，现在已经进入了关键的睡眠阶段。他最近获得了美国国立卫生研究院700万美元的资助，用于研究人工智能是否能帮助确定和加强大脑中的特定记忆。
弗里德说:“在我们的新研究中，我们证明了我们可以总体上提高记忆力。”“我们的下一个挑战是我们是否有能力调节特定的记忆。”(ANI)
