睡眠中的瞳孔大小揭示記憶如何分類與保存
更新時間：2025/1/9 10:25:19 來源：焦作日報(bào)
健康頻道
美國一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，瞳孔變化是理解大腦如何形成強(qiáng)大且持久記憶的關(guān)鍵,。研究顯示,，當(dāng)瞳孔在非快速眼動睡眠階段的某個亞階段收縮時,，大腦會重新激活并鞏固新記憶,；而當(dāng)瞳孔擴(kuò)張時,，舊記憶則被重放和整合,。這一發(fā)現(xiàn)或?yàn)槿斯ど窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供新思路,。
盡管睡眠與記憶的關(guān)系早已被證實(shí),，其背后的神經(jīng)機(jī)制仍不完全清楚,。研究通常分為兩類：一是提升人類睡眠中記憶保留能力的研究，二是針對嚙齒動物的細(xì)胞層面機(jī)制研究,。然而,，由于人類和嚙齒動物睡眠結(jié)構(gòu)存在差異，這兩類研究難以整合,。一方面,，嚙齒動物的睡眠結(jié)構(gòu)相對簡單，由快速眼動睡眠（夢境發(fā)生階段）和非快速眼動睡眠組成,，后者是基本不做夢的深度睡眠,；而人類的非快速眼動睡眠更為復(fù)雜，細(xì)分為四個階段,，科學(xué)家懷疑其中最深階段是大腦篩選和組織記憶的關(guān)鍵時期,。
康奈爾大學(xué)研究人員通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了記憶鞏固的精細(xì)機(jī)制。他們在一個月的時間里訓(xùn)練一組小鼠完成各種任務(wù),，例如在迷宮中收集水或餅干獎勵,。隨后，這些小鼠被裝上大腦電極和微型眼球追蹤攝像頭,，以追蹤它們瞳孔的動態(tài)變化,。在學(xué)習(xí)新任務(wù)一天后，當(dāng)老鼠進(jìn)入睡眠狀態(tài),，電極記錄了它們的神經(jīng)活動,，攝像頭則記錄了瞳孔的變化。研究結(jié)果顯示,，小鼠在非快速眼動睡眠的細(xì)分階段表現(xiàn)出更多樣化的時間結(jié)構(gòu),，這種結(jié)構(gòu)與人類似。
研究人員發(fā)現(xiàn),，小鼠在非快速眼動睡眠的某個亞階段,，瞳孔縮小時,，新記憶被重新激活和鞏固，且已有知識不會被削弱,；而在瞳孔擴(kuò)張階段,，舊記憶則被重放，以進(jìn)一步整合到記憶網(wǎng)絡(luò)中,。這種精確的時間分離功能,，可以避免“災(zāi)難性遺忘”，即在鞏固新記憶時抹去舊記憶的現(xiàn)象,。
該研究表明,，大腦通過細(xì)致的時間尺度將新舊記憶分開，這種機(jī)制使得生物大腦能夠以有限資源實(shí)現(xiàn)卓越的記憶能力,，為人工智能領(lǐng)域的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供了重要啟發(fā),。
相關(guān)論文已發(fā)表在英國《自然》雜志上。
新華社北京1月8日電
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美國一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn),，瞳孔變化是理解大腦如何形成強(qiáng)大且持久記憶的關(guān)鍵,。研究顯示，當(dāng)瞳孔在非快速眼動睡眠階段的某個亞階段收縮時,，大腦會重新激活并鞏固新記憶,；而當(dāng)瞳孔擴(kuò)張時，舊記憶則被重放和整合,。這一發(fā)現(xiàn)或?yàn)槿斯ど窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供新思路,。
盡管睡眠與記憶的關(guān)系早已被證實(shí)，其背后的神經(jīng)機(jī)制仍不完全清楚,。研究通常分為兩類：一是提升人類睡眠中記憶保留能力的研究,，二是針對嚙齒動物的細(xì)胞層面機(jī)制研究。然而,，由于人類和嚙齒動物睡眠結(jié)構(gòu)存在差異,，這兩類研究難以整合。一方面,，嚙齒動物的睡眠結(jié)構(gòu)相對簡單,，由快速眼動睡眠（夢境發(fā)生階段）和非快速眼動睡眠組成，后者是基本不做夢的深度睡眠,；而人類的非快速眼動睡眠更為復(fù)雜,，細(xì)分為四個階段，科學(xué)家懷疑其中最深階段是大腦篩選和組織記憶的關(guān)鍵時期,。
康奈爾大學(xué)研究人員通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了記憶鞏固的精細(xì)機(jī)制,。他們在一個月的時間里訓(xùn)練一組小鼠完成各種任務(wù),，例如在迷宮中收集水或餅干獎勵。隨后,，這些小鼠被裝上大腦電極和微型眼球追蹤攝像頭,，以追蹤它們瞳孔的動態(tài)變化。在學(xué)習(xí)新任務(wù)一天后,，當(dāng)老鼠進(jìn)入睡眠狀態(tài),，電極記錄了它們的神經(jīng)活動，攝像頭則記錄了瞳孔的變化,。研究結(jié)果顯示,，小鼠在非快速眼動睡眠的細(xì)分階段表現(xiàn)出更多樣化的時間結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)與人類似,。
研究人員發(fā)現(xiàn),，小鼠在非快速眼動睡眠的某個亞階段，瞳孔縮小時,，新記憶被重新激活和鞏固,，且已有知識不會被削弱；而在瞳孔擴(kuò)張階段,，舊記憶則被重放,，以進(jìn)一步整合到記憶網(wǎng)絡(luò)中。這種精確的時間分離功能,，可以避免“災(zāi)難性遺忘”,，即在鞏固新記憶時抹去舊記憶的現(xiàn)象。
該研究表明,，大腦通過細(xì)致的時間尺度將新舊記憶分開,，這種機(jī)制使得生物大腦能夠以有限資源實(shí)現(xiàn)卓越的記憶能力，為人工智能領(lǐng)域的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供了重要啟發(fā),。
相關(guān)論文已發(fā)表在英國《自然》雜志上,。
新華社北京1月8日電
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