研究人员发现掌管深度睡眠的关键脑电波的起源

研究人员发现掌管深度睡眠的关键脑电波的起源 了解海马体的活动可以改善睡眠和认知疗法。加利福尼亚大学欧文分校生物医学工程系的研究人员发现了对深度睡眠至关重要的两种基本脑电波慢波和睡眠纺锤波的新来源。传统上，人们认为这些脑电波仅起源于连接丘脑和大脑皮层的回路，而发表在《科学报告》上的研究小组的发现表明，海马体记忆中心的轴突也在其中发挥了作用。几十年来，慢波和睡眠棘波一直被认为是深度睡眠的基本要素，是通过头皮上的脑电图记录测量到的。然而，加州大学欧文分校领导的研究小组在海马体中发现了这些脑电波的新来源，并能在单个轴突中测量它们。该研究证明，慢波和睡眠棘波可能源自海马角3区的轴突。这些电压振荡的发生与神经元的尖峰活动无关，这对有关这些脑电波产生的现有理论提出了挑战。"我们的研究揭示了深度睡眠大脑活动中一个以前未被认识到的方面，"第一作者、前加州大学欧文分校生物医学工程专业本科生、现约翰霍普金斯大学研究生王梦柯（王梦柯在加州大学欧文分校学习期间进行了这项研究）说。"我们发现，通常与记忆形成有关的海马体在产生慢波和睡眠棘波方面起着至关重要的作用，这为我们了解这些脑电波如何在睡眠期间支持记忆处理提供了新的视角。"研究小组利用创新技术包括体外重建海马亚区和用于单轴突通信的微流体隧道观察了离体海马神经元的自发纺锤波。这些发现表明，纺锤形振荡源于轴突内活跃的离子通道，而非之前认为的通过体积传导。生物医学工程兼职教授格雷戈里-布鲁尔（Gregory Brewer）说："在单个海马轴突中发现纺锤振荡为了解睡眠期间记忆巩固的内在机制开辟了新途径。这些发现对睡眠研究具有重大意义，有可能为治疗睡眠相关疾病的新方法铺平道路"。布鲁尔的其他研究机构包括记忆损伤和神经系统疾病研究所以及学习和记忆神经生物学中心。通过揭示海马在产生慢波和睡眠漩涡中的作用，这项研究拓展了我们对大脑在深度睡眠期间的活动及其对记忆处理的影响的认识。这些发现为今后探索针对海马活动的治疗潜力、改善睡眠质量和认知功能的研究奠定了良好的基础。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

研究发现即便是健康饮食状况下 睡眠质量较差仍有可能增加罹患糖尿病风险

研究发现即便是健康饮食状况下 睡眠质量较差仍有可能增加罹患糖尿病风险 截图来自《成人糖尿病食养指南（2023 年版）》但是近期有研究发现，哪怕是健康饮食，如果睡眠质量较差仍然有可能增加糖尿病的风险。睡眠不足与糖尿病的关系近日，一项发表于《美国医学会杂志》子刊上的研究揭示了睡眠、饮食与 2 型糖尿病之间的关系。不过，部分研究还是比较初步的，有效样本量也相对较小，研究结果仅供参考。研究使用了英国生物银行的数据，对 24 万多名成年人的睡眠习惯和健康状况进行了分析。研究结果显示，睡眠不足的人群患糖尿病的风险显著增加。具体来说，每天睡眠不足 5 小时的人，患 2 型糖尿病的风险比睡眠正常（7~8 小时）的人高出约 40%。即使是每天睡 6 小时的轻度睡眠不足者，他们的糖尿病风险也比正常睡眠者高出 16%。来自参考文献[1]更关键的是，研究发现，虽然饮食健康比饮食不健康的人糖尿病风险低，但无法完全抵消睡眠不足带来的负面影响。也就是说，即便是饮食健康的人，如果长期睡眠不足，仍然会面临较高的糖尿病风险。而且还有研究发现睡眠时间较长（≥10 小时）也会增加糖尿病的发病风险，并且睡眠质量差、睡眠时间短和长以及阻塞性睡眠呼吸暂停等睡眠障碍还有可能导致已经患有糖尿病的人血糖控制不良。睡眠是如何影响血糖的？睡眠不单单是让我们的身体得到休息，还参与了体内多个功能，睡眠不足或导致这些功能紊乱。1、胰岛素抵抗与睡眠首先，睡眠不足与胰岛素抵抗密切相关。胰岛素是一种帮助我们身体调节血糖水平的重要激素。研究表明，当我们睡眠不足时，身体对胰岛素的反应会变差，这就叫做胰岛素抵抗。胰岛素抵抗是糖尿病发展的重要因素之一。如果长期睡眠不足，我们的胰岛素抵抗会增加，导致血糖水平升高，从而增加患上糖尿病的风险。2、激素变化的影响睡眠不足还会影响我们的激素水平，尤其是瘦素和胃饥饿素。瘦素是一种让我们感觉饱的激素，睡眠不足会导致瘦素水平下降，让我们感觉不容易饱，容易多吃。而胃饥饿素则是一种让我们感觉饿的激素，睡眠不足会让胃饥饿素水平升高，进一步增加我们的食欲。这两种激素的变化都会导致我们摄入更多的食物，特别是高热量的食物，从而增加糖尿病的风险。3、炎症反应除了激素的变化，睡眠不足还会引发身体的炎症反应。研究发现，睡眠不足会增加体内一些炎症标志物的水平，比如肿瘤坏死因子α（TNF-α）和白介素 6（IL-6），这些炎症标志物与糖尿病的发展密切相关。4、行为变化同时，睡眠不足还会影响我们的行为习惯。人们在睡眠不足时更倾向于选择不健康的食物，增加总热量的摄入。此外，睡眠不足也会导致人们更久坐不动、抽烟和喝酒等不健康行为的增加，这些都是糖尿病的风险因素。提高睡眠质量的建议为了降低睡眠不足对健康的负面影响，尤其是预防 2 型糖尿病，提高睡眠质量显得尤为重要。以下是一些实用的建议，帮助您获得更好的睡眠：1、保持规律作息制定一个固定的作息时间表，每天在同一时间上床睡觉和起床，即使是周末也尽量遵守。这种规律的作息有助于调节生物钟，让身体形成自然的睡眠规律，容易入睡并且睡得更香。2、创造良好的睡眠环境确保卧室环境舒适安静。避免卧室中有过多的光线和噪音，保持室温适宜，不要过热或过冷。选择舒适的床垫和枕头，根据自己的需要进行调整，营造一个让人放松、容易入睡的环境。3、健康的生活方式饮食和运动对睡眠质量有直接影响。避免在睡前摄入咖啡因和高糖食物，这些会刺激神经系统，影响入睡。定期进行适度的运动，如散步、瑜伽或慢跑，有助于提高睡眠质量，但避免在临近睡觉时进行高强度运动，以免过度兴奋而难以入睡。4、心理调节现代人压力大，容易导致睡眠问题。学会一些放松技巧，如冥想、深呼吸、渐进性肌肉放松法等，可以帮助缓解压力，放松身心，提高入睡的质量。睡前可以进行一些舒缓的活动，如阅读轻松的书籍、听柔和的音乐，也能帮助心情平静下来，准备进入睡眠状态。5、避免不良习惯减少对电子设备的依赖，特别是睡前一小时内尽量不使用手机、电脑和电视等，避免越玩越兴奋影响睡眠。培养良好的睡前习惯，如泡个热水澡或喝一杯温牛奶，可以让身体逐渐放松，为睡眠做好准备。6、关注睡眠质量如果您已经采取了上述措施，但仍然长期存在睡眠问题，建议寻求专业帮助。咨询医生或睡眠专家，排除潜在的健康问题，如睡眠呼吸暂停症等，这些问题需要专业的诊断和治疗。通过提高睡眠质量，不仅可以提高日常生活的活力和效率，还能有效降低 2 型糖尿病等慢性病的风险。希望大家从今天开始，重视睡眠，采取积极措施，拥有一个健康的睡眠习惯。 ... PC版： 手机版：

熬夜引发的记忆力衰退是永久的

熬夜引发的记忆力衰退是永久的 或是因为繁重的工作，或是忍不住刷短视频… …熬夜已经成为很多人的生活常态。缺觉引起的最明显的生理改变就是记忆力减退。海马是大脑维持记忆的关键部位。海马神经元之间相互放电可以形成“尖波波纹”（sharp-wave ripples，SWRs），这是对觉醒经历的再激活和重放，利于记忆的形成和巩固。近日，密歇根大学医学院Kamran Diba团队通过大鼠实验发现，睡眠剥夺会使动物的SWRs保持稳定或发生率更高，但“波纹”的能量更低，频率更快。同时，在睡眠剥夺期间，大鼠海马神经元的再激活和重放模式几近消失，就算睡眠恢复后，这些生理机能也难以达到原先水平。换句话说，熬夜缺觉引发的记忆力减退是无法恢复正常的。相关论文于6月12日发表在《自然》（nature）杂志。

神经科学家揭示大脑如何决定记忆内容

神经科学家揭示大脑如何决定记忆内容 最近的研究发现，海马体中的"锐波涟漪"是一种大脑机制，它决定了哪些日常经历会成为永久记忆，闲暇时的显著涟漪会导致睡眠中的记忆巩固。神经科学家在过去几十年中发现，大脑会在当晚的睡眠中将一些日常经历转化为持久记忆。最近的一项研究介绍了一种机制，它能决定哪些记忆足够重要，可以保存在大脑中，直到睡眠将其永久固化。在纽约大学格罗斯曼医学院研究人员的领导下，这项研究围绕着被称为神经元的脑细胞展开，这些神经元通过"发射"或使其正负电荷的平衡发生波动来传输编码记忆的电信号。在一个名为海马体的大脑区域中，大群神经元有节奏地循环发射信号，在几毫秒内产生信号序列，这些信号可以编码复杂的信息。这些向大脑其他部分发出的"呼喊"被称为"尖波涟漪"，代表了 15% 的海马神经元近乎同时发射的信号，因其活动被电极捕捉并记录在图表上时所呈现的形状而得名。过去的研究将波纹与睡眠中记忆的形成联系在一起，而最近发表在《科学》杂志上的这项新研究发现，紧接着5到20个尖锐波纹的白天事件在睡眠中会被更多地重放，从而巩固为永久记忆。而很少或没有尖锐波纹的事件则无法形成持久记忆。该研究的资深作者、纽约大学朗贡卫生院神经科学与生理学系比格斯神经科学教授、医学博士 György Buzsáki 说："我们的研究发现，尖锐波纹是大脑用来'决定'保留和丢弃什么的生理机制。"这项新研究基于一个已知的模式：包括人类在内的哺乳动物会体验世界片刻，然后暂停，再体验一会儿，然后再暂停。研究报告的作者说，在我们关注某件事情之后，大脑计算往往会切换到一种"闲置"的重新评估模式。这种瞬间停顿在一天中都会发生，但最长的空闲期发生在睡眠中。Buzsaki 及其同事之前已经证实，当我们积极探索感官信息或移动时，不会出现锐波纹波，只有在之前或之后的空闲停顿期间才会出现锐波纹波。目前的研究发现，尖锐的波状三角形代表了觉醒后这种停顿期间的自然标记机制，标记的神经元模式会在任务后的睡眠中重新激活。重要的是，我们知道尖锐的波状纹是由海马"位置细胞"按照特定顺序发射的，我们进入的每一个房间和老鼠进入的每一个迷宫臂都是由这种细胞编码的。对于被记住的记忆，同样的细胞会在我们睡觉时高速发射，"每晚回放记录的事件数千次"。这个过程加强了相关细胞之间的联系。在本次研究中，研究小组通过电极跟踪了小鼠连续运行迷宫的过程，这些海马细胞群尽管记录的经历非常相似，但却随着时间的推移而不断变化。这首次揭示了在迷宫运行过程中，涟漪在清醒时暂停，然后在睡眠时重放。当小鼠在每次跑完迷宫后停下来享用含糖食物时，通常会记录到尖锐的波状瘫痪。作者说，小鼠食用奖励后，大脑就会从探索模式切换到闲置模式，从而出现锐波瘫痪。通过使用双面硅探针，研究小组能够在迷宫运行期间同时记录动物海马中的多达 500 个神经元。这反过来又带来了挑战，因为独立记录的神经元越多，数据就会变得异常复杂。为了获得对数据的直观理解、可视化神经元活动并形成假设，研究小组成功地减少了数据的维数，在某种程度上就像把三维图像转换成平面图像一样，而且没有失去数据的完整性。第一作者、布扎基实验室的研究生杨婉楠（Winnie）博士说："我们努力将外部世界排除在外，研究哺乳动物大脑先天和潜意识中将某些记忆标记为永久记忆的机制。为什么会进化出这样一个系统仍然是个谜，但未来的研究可能会揭示出一些设备或疗法，它们可以调整尖锐的波纹，从而改善记忆，甚至减少对创伤事件的回忆"。编译来源：ScitechDaily参考文献:《海马体锐波涟漪对记忆经验的选择》，作者：Wannan Yang、Chen Sun、Roman Huszár、Thomas Hainmueller、Kirill Kiselev 和 György Buzsáki，2024 年 3 月 28 日，《科学》。DOI: 10.1126/science.adk8261 ... PC版： 手机版：

根据发表在《自然》期刊上的一项研究，华盛顿大学医学院的研究人员发现，在人清醒时神经元消耗能量完成各种任务，但消耗掉的能量/营养物

根据发表在《自然》期刊上的一项研究，华盛顿大学医学院的研究人员发现，在人清醒时神经元消耗能量完成各种任务，但消耗掉的能量/营养物质会留下代谢废弃物，睡眠时神经元会驱动脑脊液穿过硬脑膜，带走代谢废弃物。 研究人员指出，神经元充当了清理大脑的主要组织者。此前的研究发现，蛋白质碎片形式的代谢废弃物的积累可能会导致阿尔茨海默氏症等神经退行性疾病。 标签: #睡眠 频道: @GodlyNews1 投稿: @GodlyNewsBot

Nature最新文章：缺觉再补大脑变傻 临考背书等于没背

Nature最新文章：缺觉再补大脑变傻 临考背书等于没背 该研究的合著者、密歇根大学安娜堡医学院的计算神经科学家Kamran Diba说，随着时间的推移，这些发现可能会导致有针对性的治疗来改善记忆力。同步射击大脑中的神经元很少单独行动;它们是高度相互关联的，经常以一种有节奏或重复的模式一起开火。其中一种模式是锐波波纹，在这种模式中，一大群神经元以极端同步的方式放电，然后另一大群神经元也以同样的方式放电，以此类推，一个接一个地以特定的速度放电。这些涟漪发生在一个叫做海马体的大脑区域，这是记忆形成的关键。这种模式被认为是为了促进与大脑新皮层的交流，而大脑新皮层是储存长期记忆的地方。它们功能的一个线索是，其中一些涟漪是过去事件中发生的大脑活动模式的加速重新运行。例如，当一只动物来到笼子里的某个特定地点时，海马体中一组特定的神经元会齐声放电，形成对该地点的神经表征。之后，这些相同的神经元可能会参与到锐波涟漪中――就好像它们在快速回放那段经历的片段。先前的研究发现，当这些涟漪受到干扰时，小鼠在记忆测试中表现不佳。当涟漪延长时，他们在同一测试中的表现也有所提高，这使得纽约市纽约大学朗格尼健康中心(NYU Langone Health)的系统神经科学家Buzsáki将涟漪称为记忆和学习的“认知生物标志物”。Buzsáki自20世纪80年代以来一直在研究这种爆发。研究人员还注意到，无论是在清醒的时候还是在深度睡眠的时候，锐波涟漪都容易发生，而睡眠中的这种爆发对于将短期知识转化为长期记忆似乎尤为重要。这些涟漪、睡眠和记忆之间的联系是有据可查的，但很少有研究直接操纵睡眠来确定它如何影响这些涟漪，进而影响记忆，Diba说。警钟为了了解睡眠不足是如何影响记忆的，Diba和他的同事们记录了七只小鼠在几周内探索迷宫时的海马体活动。研究人员定期扰乱一些动物的睡眠，让其他动物随心所欲地睡觉。令Diba惊讶的是，被反复唤醒的小鼠与正常睡眠的小鼠相比，有相似甚至更高的锐波涟漪活动水平。但是，涟漪的发射更弱，更没有组织，显示出先前发射模式的重复明显减少。在被剥夺睡眠的动物经过两天的恢复后，先前神经模式的重现有所反弹，但从未达到正常睡眠动物的水平。Frank说，这项研究清楚地表明，“记忆在经历之后会继续被处理，而后经历处理真的很重要”。这可以解释为什么考试前死记硬背或开夜车可能是一种无效的策略。他说，这也给研究人员上了重要的一课:考虑到正常睡眠的小鼠和睡眠不足的小鼠有相似数量的涟漪，锐波涟漪的内容比它的数量更重要。涟漪效应Buzsáki说，这些发现与他的团队在3月6日发表的数据一致，他们发现动物在清醒时发生的尖波涟漪可能有助于选择哪些经历进入长期记忆。他说，有可能睡眠不足的小鼠的紊乱的锐波涟漪不允许它们有效地标记长期记忆的经历。因此，动物可能无法在以后的时间里重放这些经历的神经放电。Buzsáki说，这意味着睡眠中断可以用来阻止记忆进入长期存储，这对那些最近经历过创伤的人来说可能很有用，比如那些患有创伤后应激障碍的人。 ... PC版： 手机版：