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大脑可能会在梦想睡眠期间积极忘记以防止信息过载

时间:2022-02-26 17:25:09 来源:

快速的眼睛运动,或REM,睡眠是我们大多数梦想的迷人时期。现在,在对小鼠的一项研究中,一支日本人和美国的研究人员展示了大脑积极忘记的时候也可能是一个时间。他们的结果表明,睡眠期间遗忘可能由在脑内发现的神经元控制,以前已知用于制备刺激激素的胃肠刺激激素。该研究由国家神经系统疾病和中风(NINDS)的资助,部分国家卫生研究院。

“想知道为什么我们忘记了许多梦想?”斯里国际,斯里国际,梅洛公园,加利福尼亚州的神经科学中心主任,博士·麦克拉夫及其在科学中发表的一项高级作者表示。“我们的结果表明,REM睡眠期间,在睡眠期间射击一组特定的神经元群体是否记得在睡个好觉之后记得新的信息。”

日本和美国的一支努力资助的研究人员研究了鼠标大脑内部发现的神经元的活性如何在REM睡眠期间可以控制遗忘。

Rem是几个睡眠阶段的一个睡眠阶段,每晚都会循环。它首先发生在睡着后约90分钟,其特征在于轻拍眼睛,升高的心率,瘫痪的四肢,醒目的脑波和梦想。

在一个多个世纪以上,科学家们探讨了睡眠在储存回忆中的作用。虽然许多人表明睡眠有助于大脑储存新的回忆,但其他人,包括弗朗西斯克里克,DNA双螺旋的共同发现者,既有睡眠的可能性 - 特别是睡眠 - 可能是大脑积极消除的时候或忘记超额信息。此外,近期小鼠的研究表明,在睡眠期间 - 包括REM睡眠 - 大脑选择性地修剪了在某些类型学习中涉及的神经元之间进行的突触连接。但是,直到这项研究,没有人展示了这可能发生的事情。

“了解梦想中睡眠的角色可能有助于研究人员更好地了解了像创伤后的压力障碍和阿尔茨海默氏症等广泛的内存相关疾病,”珍妮特·赫特斯,博士议员在聂德斯。“这项研究提供了最直接的证据,即REM睡眠可能在大脑如何决定存储哪个记忆中发挥作用。”

Kilduff博士和他的合作伙伴,Akihiro Yamanaka,博士学位,博士,在日本名古屋大学,在控制睡眠和鼻腔中称为HymoCretin / Orexin的激素的作用。Narcolepsy是一种让人在白天感到过度困倦的疾病,有时会在肢体和幻觉中失去肌肉口腔的损失,让人感到过度困倦。他们的实验室和其他人有助于展示鼻神动物如何与丘脑中缺失的缺血素/ orexin的神经元有关,这是大脑内部深处的花生大小的区域。

在这项研究中,Kilduff博士与Yamanaka的实验室和Akira Terao,DVM,博士,博士,北海道大学,札幌,日本札幌,寻找产生黑色素浓缩激素(MCH)的邻近细胞,已知的分子参与睡眠和食欲的控制。在与以前的研究方面,研究人员发现,当小鼠接受REM睡眠时,大多数(52.8%)的下丘脑MCH细胞射击,而只有在小鼠唤醒时才烧掉约35%,两次烧制约12%。

他们还发现了这些细胞可能在学习和记忆中发挥作用的线索。电气记录和追踪实验表明,许多下丘脑MCH细胞通过长长的轴突向海马,大脑的记忆中心发送了抑制信息。

“从以往的研究中,在其他实验室中完成,我们已经知道MCH细胞在REM睡眠期间活跃。在发现这个新电路后,我们认为这些细胞可能有助于大脑存储的记忆,“Kilduff博士说。

为了测试这个想法,研究人员使用各种遗传工具在记忆试验期间在小鼠中打开和关闭MCH神经元。具体而言,他们检查了在保留中播放的MCH细胞的角色,学习新知识之后的时间,但在新知识存储或整合到长期记忆中。科学家们使用了几种记忆测试,包括评估小鼠能力区分新和熟悉的物体的内存测试。

令他们惊讶的是,他们发现在保持期间“打开”MCH细胞恶化的存储器,而关闭电池改进的存储器。例如,与熟悉的相比,激活细胞减少了嗅到新物体周围的时间小鼠,但关闭细胞具有相反的效果。

进一步的实验表明,MCH神经元在REM睡眠期间专门发挥此作用。当在REM睡眠期间关闭MCH神经元时,小鼠在记忆试验中表现更好。相反,在小鼠唤​​醒或在其他睡眠状态时关闭神经元对记忆没有影响。

“这些结果表明,MCH神经元帮助大脑积极忘记新的,可能不重要的信息,”Kilduff博士说。“由于梦想被认为主要发生在REM睡眠期间,睡眠阶段当MCH细胞接通时,这些细胞的激活可能会阻止梦想中储存在海马中的含量 - 因此,梦想很快被遗忘。”

将来,研究人员计划探索这个新电路是否在睡眠和内存障碍中发挥作用。

参考:

“Rem睡眠活跃的MCH神经元涉及忘记海马依赖的记忆”,由Shuntaro Izawa,Srikanta Chowdhury,Toh Miyazaki,Yasutaka Mukai,Daisuke Ono,Ryo Inoue,Yu Ohmura,Hiroyuki Mizoguchi,Kazuhiro Kimura,Mitsuhiro Yoshioka,Akira Terao, Thomas S. Kilduff和Akihiro Yamanaka,2019年9月20日,Science.Doi:
10.1126 / science.AAX9238.

通过以下资助的支持支持这项工作:NIH(NS098813);日本科技机构Crest计划(JPMJCR1656);和日本促进科学促进科技课程(26293046,26640041,16H01271,17H05563,18H02523,18K0223,18H05124,15K07140,18H02477,18J21663至S.I.)。

此新闻稿描述了基本的研究发现。基础研究增加了我们对人类行为和生物学的理解,这是对预防,诊断和治疗疾病的新的和更好的方法。科学是一种不可预测和增量的过程 - 每种研究都会在过去的发现上建立,通常以意想不到的方式。没有基础基础研究的知识,最具临床进步是不可能的。


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