睡得好与学得少 新研究发现睡眠状况对学习的影响

睡得好与学得少新研究发现睡眠状况对学习的影响想象一下,你是一名学生,现在是期末考试周,你正在准备一场重要的考试:是通宵达旦还是好好休息?许多在考试中昏昏沉沉、目光呆滞的人都知道,睡眠不足会让人格外难以保留信息。密歇根大学的两项新研究揭示了这一现象的原因,以及在睡眠和睡眠剥夺期间大脑内部发生了什么,从而帮助或损害了记忆的形成。特定的神经元可以对特定的刺激进行调谐。例如,迷宫中的老鼠一旦到达迷宫中的特定位置,其神经元就会亮起。这些神经元被称为"位置神经元",在人体内也很活跃,可以帮助人们在环境中导航。但睡眠时会发生什么呢?麻省大学医学院麻醉学副教授卡姆兰-迪巴(KamranDiba)博士说:"如果该神经元在睡眠期间有反应,你能从中推断出什么呢?"由迪巴和前研究生库罗什-马布迪(KouroshMaboudi)博士领导的一项研究对海马体中的神经元进行了研究,发现了一种在动物熟睡时可视化与某个位置相关的神经元模式调整的方法。在安宁状态和睡眠期间,海马体会在数小时内每隔几秒钟产生一种名为"尖波涟漪"的电活动。研究人员对这些涟漪的同步性和传播距离感到非常好奇,它们似乎在将信息从大脑的一个部分传播到另一个部分。这些跃迁被认为是神经元形成和更新记忆(包括位置记忆)的过程。在这项研究中,研究小组在老鼠完成一个新迷宫后,测量了老鼠睡眠期间的大脑活动。利用一种名为贝叶斯学习的统计推理,他们首次能够追踪哪些神经元会对迷宫中的哪些位置做出反应。"比方说,一个神经元偏好迷宫的某个角落。在睡眠过程中,我们可能会看到该神经元与其他表现出类似偏好的神经元一起激活。但有时,与其他区域相关的神经元可能会与该细胞共同激活。"迪巴说:"我们随后发现,当我们把它放回迷宫时,神经元的位置偏好会发生变化,这取决于它们在睡眠时与哪些细胞一起激活。"通过这种方法,他们可以实时观察神经元的可塑性或表象漂移。该研究还进一步证实了一个由来已久的理论,即睡眠期间神经元的重新激活是睡眠对记忆非常重要的部分原因。鉴于睡眠的重要性,迪巴的团队希望研究在睡眠不足的情况下大脑会发生什么变化。第二项研究同样发表在《自然》杂志上,由迪巴和前研究生巴蓬-吉里(BapunGiri)博士领导的研究小组比较了神经元再激活的数量--即在迷宫探索过程中发射的场所神经元在休息时会自发地再次发射,并比较了睡眠时与失眠时神经元再激活的顺序(量化为重放)。他们发现,参与重新激活和重放迷宫体验的神经元的发射模式在睡眠期间比睡眠不足期间更高。与睡眠不足相对应的是,尖波波纹的出现率相似或更高,但波幅较低,波纹的功率也较低。迪巴说:"然而,在几乎一半的病例中,锐波涟漪时迷宫体验的重新激活在睡眠剥夺期间被完全抑制。当睡眠不足的大鼠能够补觉时,虽然再激活功能略有回升,但却无法与正常睡眠的大鼠相比。此外,重放功能也受到了类似的损害,但当失去的睡眠得到恢复后,重放功能就不会恢复了。"由于重新激活和重放对记忆非常重要,因此研究结果证明了睡眠不足对记忆的不利影响。迪巴的团队希望继续研究睡眠过程中记忆处理的性质、为什么需要重新激活记忆以及睡眠压力对记忆的影响。编译来源:ScitechDailyDOI:10.1038/s41586-024-07397-xDOI:10.1038/s41586-024-07538-2...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1435702.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1435702.htm

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研究发现睡眠可以将垃圾清除出大脑

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

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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(GregoryBrewer)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:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1427262.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1427262.htm

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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:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1435546.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1435546.htm

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研究:深部脑刺激法 睡眠中改善增强记忆

研究:深部脑刺激法睡眠中改善增强记忆美国和以色列研究员发现,在睡眠期间使用深部脑刺激疗法,除了能显著改善记忆准确性,还能在睡眠期间增强记忆。新华社星期六(6月10日)报道,这项发表在英国《自然·神经学》杂志上的研究首次证明了一个长久以来的说法——睡眠期间,海马体和大脑皮层的协同活动是增强记忆的关键机制,即通过睡眠期间海马体和大脑皮层之间的交流,大脑中的记忆能够得到增强。深部脑刺激法是治疗帕金森病等神经疾病的重要方法之一,即把电极植入脑中特定的神经区域,再外接电池给予刺激,以改善脑细胞的功能。新研究由美国加州大学洛杉矶分校和以色列特拉维夫大学等机构的研究人员合作完成。研究人员在18名癫痫患者脑中植入电极,研究睡眠期间深部脑刺激法的作用。研究指出,睡眠期间深部脑刺激法可改善大脑中负责获取新记忆的海马体,以及负责长期存储记忆的额叶皮层之间的交流。此外,透过监测睡眠期间海马体活动发现,这一疗法能够精确、定时将电刺激传递到额叶皮层。研究员对接受和不接受深部脑刺激法两组受试者进行对比后发现,睡眠期间深部脑刺激法能够显著改善受试者记忆的准确性。研究人员还监测了这一方法以单个神经元为单位对大脑活动的影响,结果发现,在睡眠期间开展精准刺激有助于加强海马体和额叶皮层之间的交流。研究员认为,作为特殊的干预式刺激疗法,深部脑刺激法有助于改善和巩固记忆,增强大脑中海马体和大脑皮层的协同性,有望为治疗痴呆症等记忆障碍疾病带来启发。

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研究:睡眠不足六小时 学生成绩明显下降

研究:睡眠不足六小时学生成绩明显下降(早报讯)美国《国家科学院学报》刊载的一项最新研究显示,大学生如果每晚睡眠不足六小时,会影响学习能力。之前研究显示,睡眠是健康和绩效的重要预测因素。动物研究表明,白天形成的记忆在睡眠中得到巩固,当正常的睡眠模式被中断时,白天学习的内容就会忘记。专家建议青少年每晚睡八至10小时。但许多大学生睡眠不规律,睡眠不足。新华社报道,美国卡内基-梅隆大学等机构的研究人员对三所大学的600多名大一学生开展了研究。学生们每晚佩戴睡眠追踪器,用以监测和记录睡眠情况。研究人员收集了这些学生大一期末的平均成绩,以评估睡眠时间对学生成绩的影响。研究人员发现,参与研究的学生平均每晚睡六个半小时。每晚睡眠不足六小时的学生学习成绩明显下降。睡眠每增加一小时,期末平均成绩会略有提高。研究人员指出,睡眠对学习和记忆很重要。睡眠不足可能会影响学生在大学课堂上的学习能力。长期睡眠不足六小时,人体会积累大量的睡眠债务,从而损害健康。研究人员建议大学生要重视夜间睡眠。

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恢复 "隐藏的知识" - 一种哮喘药物是如何被用来恢复记忆的

恢复"隐藏的知识"-一种哮喘药物是如何被用来恢复记忆的荷兰格罗宁根大学记忆和睡眠神经科学副教授Havekes和他的团队已经广泛研究了睡眠剥夺如何影响记忆过程。Havekes说:"我们以前专注于寻找在睡眠剥夺期间支持记忆过程的方法"。然而,在他的最新研究中,他的团队研究了睡眠剥夺导致的失忆是信息损失的直接结果,还是仅仅由信息检索困难造成的。"睡眠不足会破坏记忆过程,但每个学生都知道,在考试期间躲避的答案可能在几小时后突然出现。在这种情况下,信息实际上是储存在大脑中的,只是难以检索。"海马体中与学习有关的神经元高倍放大图显示了小鼠海马的一部分,其中编码特定学习事件的稀疏神经元群被标为红色。没有被学习事件激活的神经元显示为蓝色。资料来源:Havekes实验室/格罗宁根大学为了解决这个问题,Havekes和他的团队使用了一种光遗传学方法:利用遗传技术,他们使一种光敏蛋白(channelrhodopsin)在学习经历中被激活的神经元中选择性地产生。这使得通过对这些细胞进行光照来回忆特定的经验成为可能。在我们的睡眠剥夺研究中,我们将这种方法应用于海马体的神经元,海马体是大脑中储存空间信息和事实知识的区域",Havekes说。罗伯特-哈夫克斯(RobbertHavekes)是荷兰格罗宁根大学记忆和睡眠神经科学的副教授。他与他的团队一起,利用光遗传学方法和人类批准的哮喘药物罗氟司特,找到了一种使因睡眠剥夺而似乎丢失的知识再次被获取的方法。资料来源:格罗宁根大学首先,这些基因工程小鼠被赋予了一项空间学习任务,它们必须学习单个物体的位置,这一过程严重依赖海马体的神经元。然后,这些小鼠不得不在几天后执行同样的任务,但这次是将一个物体移到一个新的位置。在第一次任务前被剥夺了几个小时睡眠的小鼠未能检测到这种空间变化,这表明它们不能回忆起原来的物体位置。"然而,当我们在用光重新激活最初存储这一信息的海马神经元后,将它们重新引入这一任务,它们确实成功地记住了原来的位置,"Havekes说。"这表明,在睡眠剥夺期间,这些信息被储存在海马体中,但在没有刺激的情况下不能被检索出来。记忆问题在重新激活过程中启动的分子通路也是药物罗氟司特(roflumilast)的目标,哮喘或慢性阻塞性肺病患者使用这种药物。哈夫克斯说:"当我们在第二次测试前给那些在睡眠不足的情况下接受训练的小鼠服用roflumilast时,它们就记住了,与直接刺激神经元的情况完全一样。"由于roflumilast已经在临床上被批准用于人类,并且已知可以进入大脑,这些发现为测试是否可以应用它来恢复人类"丢失"的记忆开辟了途径。发现大脑中存在的信息比我们之前预期的要多,而且这些"隐藏"的记忆可以再次被获取--至少在小鼠身上--这开启了各种令人兴奋的可能性。Havekes说:"也许有可能用roflumilast刺激有年龄引起的记忆问题或早期阿尔茨海默病患者的记忆可及性。也许我们可以重新激活特定的记忆,使它们可以永久地再次检索,就像我们在小鼠身上成功做到的那样。如果受试者在试图'重温'一段记忆时用药物刺激其神经元,或为考试修改信息,这些信息可能会在大脑中更牢固地重新巩固。目前,这当然都是猜测,但时间会证明一切。"目前,Havekes没有直接参与人类的此类研究。他解释说:"我的兴趣在于解开支撑所有这些过程的分子机制。是什么让记忆变得可及或不可及?罗氟司特如何恢复对这些'隐藏'记忆的访问?正如科学总是这样,通过解决一个问题,你会得到许多新的问题。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1343583.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1343583.htm

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