呼吸在协调海马体中的脑波、增强睡眠期间的记忆方面发挥了关键作用,这项研究来自西北医学中心。
这项研究首次将睡眠期间的呼吸模式与人类特有的海马体脑波(慢波、纺锤波和涟漪波)连接起来。尽管人们已经认识到这些波与记忆之间的关联,但其背后的触发机制尚未被确认。
该研究的高级作者、西北大学范伯格医学院神经学教授克里斯蒂娜·泽拉诺表示:“为了增强记忆,三种独特的神经节律在我们睡眠时在海马体中同步,但之前认为它们是随机发生的。我们的发现揭示了这些节律是由呼吸模式同步的。”
研究人员指出,海马体振荡发生在呼吸周期的特定时刻,这意味着呼吸可能是有效存储睡眠期间记忆的重要节律。
该研究的通讯作者、泽拉诺团队的博士后研究员安德鲁·谢里夫解释道:“记忆巩固需要在睡眠期间脑波的无缝协调,我们的发现揭示了这个过程与呼吸密切相关。”
完整的研究将在12月16日发表在《美国国家科学院院刊》上。
这一结果对患有与睡眠相关的呼吸障碍(如睡眠呼吸暂停)的人具有重要意义,这与记忆巩固效率低下有关。
许多人在良好的睡眠后经历了记忆回忆的提升。早在古罗马,学者昆提利安就注意到这个现象,他提到“一个夜晚的间隔将大大增强记忆的力量”,强调了我们今天所称的记忆巩固。这个过程依赖于海马体中各种脑波的精细同步。
谢里夫指出:“在你睡觉的时候,大脑正在积极重新处理你白天经历的事情。”
最近,谢里夫出席了在冰岛雷克雅未克举行的会议,当时他需要在一座新城市中导航。“海马体在创建新环境的心理地图方面至关重要,”他说。“醒来时,我感觉由于在睡眠期间发生的振荡(我们的研究发现与呼吸同步),我对这座城市有了更准确的印象。”
谢里夫建议,睡眠期间有呼吸障碍的个体应寻求治疗。
谢里夫说:“睡眠不足对你的大脑产生负面影响,导致认知困难和思维混乱。我们还知道,睡眠期间的呼吸问题与中风、痴呆症和阿尔茨海默病等神经退行性疾病有关。”
他说:“如果你仔细听一个人的呼吸,通常可以判断他们是否在睡觉,因为呼吸通常更有节律。这可能是因为呼吸在执行一项关键功能:协调与记忆相关的脑波。”
西北大学的其他研究贡献者包括周光宇、贾斯廷·摩根塔勒、克里斯托弗·西尔、凯瑟琳·K·豪纳、马哈茂德·奥米德贝吉、约书亚·罗森诺、史蒂芬·休乐和格雷戈里·莱恩。