康奈尔大学的研究表明，睡眠会重置海马体，从而实现持续学习，并为治疗与记忆相关的疾病提供了新的策略。

虽然每个人都知道一夜好眠可以恢复精力，但康奈尔大学的一项新研究发现，它还能重置另一项重要功能：记忆。

学习或体验新事物会激活海马体（大脑中对记忆至关重要的区域）中的神经元。后来，当我们睡觉时，这些相同的神经元会重复相同的活动模式，这就是大脑巩固那些记忆的方式，然后将这些记忆存储在一个称为皮层的大区域中。但是，我们如何能够终身学习新事物而不耗尽我们所有的神经元呢？

记忆重置的机制

发表在《科学》期刊上的一项新研究发现，在深度睡眠的特定时间，海马体的某些部分会变得 silent，从而使这些神经元得以重置。

“这种机制可能允许大脑在第二天重复使用相同的资源、相同的神经元进行新的学习，”该论文的通讯作者、神经生物学和行为学助理教授Azahara Oliva说。

海马体分为三个区域：CA1、CA2和CA3。CA1和CA3参与编码与时间和空间相关的记忆，并且已被充分研究；关于CA2的了解较少，而当前的研究发现，CA2在睡眠期间会产生海马体的这种 silencing 和重置。

研究人员在小鼠的海马体中植入了电极，这使他们能够记录学习和睡眠期间的神经元活动。通过这种方式，他们可以观察到，在睡眠期间，CA1和CA3区域的神经元会重现白天学习期间形成的相同神经元模式。但研究人员想知道大脑如何能够每天继续学习，而不会超负荷或耗尽神经元。

“我们意识到睡眠期间还有其他海马体状态，其中一切都被 silenced，”Oliva说。“曾经非常活跃的CA1和CA3区域突然变得安静。这是记忆的重置，这种状态是由中间区域CA2产生的。”

对记忆增强和治疗的意义

被称为锥体神经元的细胞被认为是 functional 目的（如学习）相关的活跃神经元。另一种类型的细胞，称为中间神经元，有不同的亚型。研究人员发现，大脑有由这两种中间神经元调节的并行回路——一个调节记忆，另一个允许记忆重置。

研究人员认为，他们 now 有了通过调整记忆巩固机制来增强记忆的工具，这可以在记忆功能出现问题时（例如在阿尔茨海默病中）应用。重要的是，他们也有证据探索消除负面或创伤性记忆的方法，这可能有助于治疗创伤后应激障碍等疾病。

这一结果有助于解释为什么所有动物都需要睡眠，不仅是为了固定记忆，也是为了重置大脑并使其在清醒时正常工作。“我们表明，记忆是一个动态过程，”Oliva说。

参考原文： Lindsay A. Karaba, et al. “A hippocampal circuit mechanism to balance memory reactivation during sleep”. Science. 15 August 2024. DOI: 10.1126/science.ado5708.