摘要：近二十年来，我们知道在深度睡眠期间大脑中的慢同步电波有助于记忆的形成。然而，具体原因一直是个谜。现在，来自柏林夏里特医学院（Charité—Universitätsmedizin Berlin）的研究团队在《自然通讯》期刊上发表了一项研究，揭示了这一现象背后的

图片来源：Charité

近二十年来，我们知道在深度睡眠期间大脑中的慢同步电波有助于记忆的形成。然而，具体原因一直是个谜。现在，来自柏林夏里特医学院（Charité—Universitätsmedizin Berlin）的研究团队在《自然通讯》期刊上发表了一项研究，揭示了这一现象背后的机制。

研究介绍

专家们认为，在我们睡觉时，大脑会重播白天的经历，将信息从短期记忆的位置——海马体，转移到长期记忆所在的区域——新皮层。而“慢波”在这个过程中起着关键作用：这些是发生在深度睡眠阶段的缓慢、同步的皮层电压波动，可以通过脑电图（EEG）测量。每秒钟，许多神经元的电压同时上升和下降，产生这些波动。

“我们已经知道很多年，这些电压波动有助于记忆的形成。”柏林夏里特医学院神经生理学研究所所长兼该研究的主要作者Jörg Geiger教授解释说，“当从外部人为增强慢波睡眠时，记忆会得到改善。但我们之前并不知道当这种情况发生时，大脑内部究竟发生了什么，因为研究人类大脑内的信息流动非常困难。”

研究方法

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Geiger教授和他的团队使用极为罕见的完整人脑组织，澄清了在深度睡眠中可能支持记忆形成的机制。他们的发现表明，慢电波影响新皮层神经元之间的突触连接强度，从而提高其接受性。

研究人员分析了45名因癫痫或脑肿瘤接受神经外科手术的患者的完整新皮层组织样本。这些样本取自柏林夏里特医学院、贝塞尔福音医院（EvKB）和汉堡-埃彭多夫大学医学中心（UKE）。他们模拟了深度睡眠期间典型的电压波动，并测量了神经细胞的反应。

为了实现这一点，他们使用纳米精度定位的玻璃微吸管。通过多达10个“吸管感应器”同时监听多个神经细胞间的通信，这是被称为多重贴片技术的一种方法，使用的数量远超通常水平。

研究人员发现，新皮层神经元之间的突触连接在电压波动的特定时间点达到最强。

“突触在电压从低到高变化后立即工作得最有效。”该研究的第一作者、柏林夏里特医学院神经生理学研究所研究员Franz Xaver Mittermaier解释说，“在这短暂的时间窗口内，可以认为大脑处于一种高度准备状态。如果大脑恰好在此时重播一段记忆，它会被特别有效地转移到长期记忆中。因此，慢波睡眠显然通过在多个短时间段内使新皮层特别敏感来支持记忆形成。”