生物学跨学科研究中心的科学家们已经表明，我们睡眠时发出的δ波并不像科学文献几十年来所描述的那样，是大脑皮层休息时静默期的产物。相反，δ波隔离了在长期记忆形成中起重要作用的神经元集合。这些结果于2019年10月18日发表在《科学》杂志上。
当我们睡觉时，海马体通过生成类似于我们清醒时的活动而自发地激活自身。它将信息发送到大脑皮层，大脑皮层依次做出反应。这种交流之后通常是一段称为“δ波”的静默期，然后是一种称为“睡眠纺锤波”的有节奏活动。这期间皮层电路重组形成稳定的记忆。然而，δ波在新记忆形成中的作用仍然是一个谜：为什么一段时间的沉默会打断海马和皮层之间的信息交换顺序和皮层的功能重组？
作者在这里更仔细地观察了δ波本身发生的情况。令人惊讶的是，他们发现大脑皮层并不是完全沉默的，少数神经元仍然保持活跃，并形成（编码信息的小而协同活动的）集合。这个出乎意料的观察表明，当所有其他神经元都保持安静时，激活的少量神经元可以进行重要的计算，同时免受可能的干扰。
这项工作更进一步的发现表明，海马体的自发激活决定了哪些皮层神经元在δ波期间保持活跃，并揭示了两种大脑结构之间的信息传递。此外，在δ波期间被激活的集合是那些参与了白天学习空间记忆任务的神经元组成的。所有这些元素一起表明这些过程与记忆的整合有关。
为了证明这一点，科学家们在大鼠身上制造了人工δ波，以分离与海马体重新激活相关的神经元，或者随机分离出神经元。结果发现：分离出正确的神经元后，大鼠能够稳定记忆，并在第二天的空间测试中获得成功。
Ralitsa Todorova, Michaël Zugaro. Isolated cortical computations during delta waves support memory consolidation. Science, 2019; 366 (6463): 377 DOI: 10.1126/science.aay0616
这些结果实质上改变了我们对大脑皮层的理解。因此，δ波是一种选择性地分离所选神经元集合的方法，这些神经元在海马皮层对话和皮层电路重组之间发送关键信息，以形成长期记忆。
www.psychspace.com心理学空间网
