美国西北大学的神经科学家与芝加哥大学癫痫中心的临床医生合作,开展了一项开创性研究。他们利用植入式电极,首次从大脑内部记录了睡眠期间记忆重新激活的电生理活动,揭示了记忆巩固的神经机制。相关论文于10月24日发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。
研究团队招募了五名因治疗癫痫而植入电极探针的患者。在睡前,患者通过笔记本电脑学习一系列声音与物体空间位置的关联,例如汽车钥匙的叮当声对应特定位置。入睡后,研究人员在患者病房中安静地重复播放这些声音,同时记录大脑内部的电活动。次日早晨的回忆测试显示,患者的空间记忆能力显著提升,能够更准确地指示物体位置。
与以往使用头皮脑电图的研究不同,本次研究直接从大脑内部记录数据,提供了更精确的神经活动证据。结果显示,睡眠期间播放的声音引发了海马体和内侧颞叶皮层中θ、σ和γ脑电波段的振荡活动增加。这些电生理信号反映了空间记忆的重新激活和加强,其中γ波反应与记忆改善程度高度相关。
研究高级研究员、西北大学心理学教授肯·帕勒(Ken Paller)表示:“我们正在探究人们如何记住所学内容而非遗忘。睡眠有助于增强记忆能力。过去认为睡眠时声音会被屏蔽,但我们的研究表明,声音可以触发海马体等结构响应,帮助巩固清醒时获得的知识。”该研究为理解记忆巩固的随机性提供了新视角,表明睡眠中记忆的重新激活是记忆保留的关键过程。
合作机构包括芝加哥大学神经外科和神经内科、西北大学、密歇根大学和米德尔伯里学院。尽管样本量小,但所有患者均表现出一致的模式,增强了结论的可靠性。