睡眠如何促进学习？

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此前，科学家们已经发现，睡眠对于学习和记忆都有重要的促进作用。不过，睡眠究竟如何对学习和记忆产生影响，这一过程的机制还不是很清楚。而近日发表于《科学》期刊上的一项最新研究发现，在学习后睡眠可以促进大脑神经元细胞之间联结的形成，使人们对这一问题的理解又前进了一步。
! k7 f1 R1 O9 e% [+ Q2 H这项研究使用了可在神经元中表达荧光蛋白的基因工程小鼠，并通过激光扫描显微镜对其中的荧光蛋白进行观察，以此监测神经元上树突棘的生长情况（注：树突棘是神经元树突上伸出的棘状突起，是神经元之间形成联结的主要部位。树突棘的生长和变化与学习记忆过程密切相关）。研究者们让小鼠学习如何在一根旋转的木杆上保持平衡，并对它们大脑中的树突棘变化进行记录。结果发现，在接受训练之后，小鼠的大脑中特定位置形成了新的树突棘，根据学习任务的不同，树突棘也会产生不同的生长方式。
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睡眠如何促进学习？

实验示意图。图片来自原论文
( Z( |$ r& X0 p8 l为了确定睡眠对这一过程的影响，研究者们接下来用两组小鼠进行了实验：一组在旋转的木杆上训练1小时，之后睡眠7小时，而且另一组则在训练之后7小时保持清醒。通过对这两组小鼠脑神经元的观察，研究者发现，与学习后睡一觉的小鼠相比，被剥夺睡眠的小鼠神经元中新树突棘的成长明显较少。
1 D* r; r, }; q. ^' i! }此外，研究者还发现，在小鼠学习过程中激活的运动皮层区域，在此后的慢波睡眠中也会再次变得活跃。如果干扰了睡梦中这些脑细胞的活跃过程，树突棘的生长也会受到抑制。
这些发现提示，在学习之后，睡眠可以促进神经元树突棘的生长，并可能通过这种方式促进学习和记忆的效果。
0 C+ J7 F8 `( @$ o, T+ S参考资料：[1]Guang Yang, Cora Sau Wan Lai, Joseph Cichon, et al. Sleep promotes branch-specific formation of dendritic spines after learning. Science 6 June 2014: Vol. 344 no. 6188 pp. 1173-1178
* x9 T& n. y9 @6 Q8 }[2]Sleep after learning strengthens connections between brain cells and enhances memory
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