睡眠如何建立关系记忆

关系记忆是一种记忆物体、人或事件之间任意或间接关联的能力，例如带有面孔的名字、您将车钥匙放在哪里以及您是否在做饭后离开家之前关掉了炉子。

先前的研究已经确定，动物和人类的记忆可以从充足的优质睡眠中受益。在 2022 年 5 月 25 日发表在《神经科学杂志》上的一项新研究中，加州大学圣地亚哥分校医学院医学教授 Maxim Bazhenov 和他实验室的研究生 Timothy Tadros 描述了在睡眠期间加强或创造新的关系记忆的潜在机制。

作者开发了大脑两个区域的人工模型：丘脑(参与早期感觉处理)和皮质(参与记忆、学习和决策)。该模型能够模拟两种主要的大脑状态：当神经元自发活跃时清醒并经过优化以处理感觉输入，以及当产生电活动的固有振荡(例如慢波)时的深度睡眠。

可以更改网络模型的属性以促进清醒和睡眠活动之间的转换，类似于生物大脑每天所做的事情。

在皮层区域，神经元之间的连接被允许根据它们的活动变强或变弱，称为突触可塑性，它反映了记忆形成或擦除的主要已知生物学机制。

“我们在视觉处理后对皮层进行了建模，一个皮层代表初级视觉皮层，另一个皮层代表联想皮层，”Tadros 说。“每当一个人看到同一个物体时，视觉皮层中大致相同的神经元就会被激活。如果一个人在相同的环境中看到两个物体，那么这些关联可能会通过加强代表每个物体的神经元之间的连接在联想皮层中学习到。两个对象。”

科学家们在清醒模式下训练网络学习这样的直接关联，例如 A+B 或 B+C 而不是 A+C，然后发现在睡眠模式下，模型形成了间接关联：A+C。

“发生这种情况是因为在睡眠期间，代表所有三个相关项目(A、B 和 C)的神经元以紧密的时间顺序自发地发射，这种现象称为睡眠重放，它触发了突触可塑性并导致所有这些神经元之间形成强大的突触连接， “巴热诺夫说。“因此，在睡眠之后，激活任何一个组，例如 A，激活所有其他相关组，例如 B 和 C。”

虽然主要是概念性的，但研究人员表示，这项工作具有现实世界的意义。

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