新發現：《Science》報道大腦漣波如何促進記憶形成

　　利用創新性“NeuroGrid”技術，科學家們發現睡眠促進兩個關鍵腦區溝通，而且連接對記憶形成至關重要。本工作最近發表在《Science》，部分研究經費來自BRAIN計劃。

　　“大腦如何創造和儲存新記憶是一項基礎性的發現，”本項目領導者、NIH國家神經疾病和中風研究所的Nick Langhals博士說。

　　人們普遍認為，在我們睡覺時海馬把新信息轉變為永久記憶。此前，本文通訊作者、紐約大學教授Gy?rgy Buzsáki博士剛揭示了睡眠時海馬區存在神經元放電的高頻脈沖（本文稱其為ripples，即漣波），證明這些神經元可能起儲存記憶作用。

　　這篇文章證實，睡眠時不僅海馬出現漣波，通常被認為是處理復雜感覺信息的聯合新皮層（association neocortex）的特定區域也存在漣波。

　　文章共同一作Dion Khodagholy說，因為從未有人看到過這些，我們第一次觀察時差點以為是實驗錯誤。

　　NeuroGrid系統是紐約大學發明的尖端技術，包括一系列微小電極，串聯成像小籃子一樣的結構，然后記錄電極被植入更深的腦區讓每個電極可以連續監測一組不同的神經元，研究人員在大鼠非快速眼動（NREM）睡眠期檢查腦部幾個區域的活動情況。

　　“這是一種特殊的裝置，使我們可以同時觀看多個腦區，”共同一作、哥倫比亞大學助理教授Jennifer Gelinas說。

　　研究小組還驚訝的發現，聯合新皮層和海馬的漣波同時出現，暗示這兩個區域在睡眠期可能有交流。又因為聯合新皮層被認為是記憶的儲存場所，研究人員推測這種神經對話可能是在幫助大腦保存信息。

　　為了驗證這一想法，他們先訓練一組大鼠在迷宮中定位獎賞，讓另一組大鼠漫無目的地在迷宮里行走，然后比較它們NREM睡眠期的腦部活動。結果顯示，后一組大鼠自由探索迷宮之前海馬和大腦皮層的漣波不像走完迷宮之后那么同步。前一組受訓大鼠的大腦活動明顯不同，訓練任務增加了海馬和大腦皮層之間的對話活動，二次訓練更進一步增強了這種信號串擾。說明，這兩部分的交流對創造和儲存記憶十分有用。

　　研究人員希望這一基礎性研究能繼續拓展至接受了腦部手術的人類患者，測試人類腦區是否也存在這種漣波。除此之外，研究人員還想通過操縱神經放電，看看是否能增強或抑制動物的記憶形成。

　　這一關鍵性的發現也許能提供一種方法使人更好地理解記憶形成，甚至解決記憶障礙。