点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:大脑神经元能在梦中继续演练
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

大脑神经元能在梦中继续演练

来源:科技日报2024-08-12 09:40

 

  在睡眠期间,一些休憩的大脑神经元不仅会重播过去,甚至还会演绎未来。这一发现是美国莱斯大学和密歇根大学团队在一项关于睡眠和学习的研究中提出的见解。据近期《自然》杂志、美国莱斯大学官网消息称,科学家们正在以前所未有的视角,研究大脑的单个神经元。

  有过备考经验的人几乎都知道“睡前复习、事半功倍”。这是因为睡眠有助于将新体验变为稳定记忆。多年前的研究就曾发现,如果动物在休息前探索新环境,那么它们大脑中的神经元会以重现动物探索过程中轨迹的方式放电,海马体中许多特殊神经元的空间表征,在睡眠期间也是稳定的。

  但休憩中的大脑能力仅限于此吗?科学家此次追踪了“尖波涟漪”,这是一种在巩固新记忆中发挥作用的神经元激活模式,它可以标记新体验的哪些部分会被存储为记忆。

  幸运的是,科学家首次观察到这些单个神经元如何在休憩期间保持稳定的空间表征。他们通过测量小睡后(不是一段时间清醒或睡眠不足后)的记忆测试表现,展示了所谓的“演练”未来。

  科学家先是训练小鼠在跑道上来回奔跑,跑道两端都有“奖励”。他们观察了动物海马体中单个神经元在此过程中如何“放电”。通过计算来回多圈的平均放电率,能够估计神经元的位置场,或特定神经元最“关心”的环境区域。

  科学家们用到了一种统计机器学习方法,其可以利用神经元绘制动物梦到的位置的估计值。接下来,再使用这些梦到的位置,估计数据集中每个神经元的空间调谐过程。听起来很复杂,但这个方法可以证实,对大多数神经元来说,在体验新环境期间形成的空间表征,在体验后的几个小时内都是稳定的。

  令人惊讶的是,这些神经元在睡眠期间所做的事情可不仅仅是稳定体验记忆——当科学家第二次将动物放回到环境中时,神经元的变化确实反映了动物在睡眠时学到的东西,甚至就好像第二次接触空间,实际上发生在动物睡觉时,真实的“第二次”则变成了“重演”。

  以往,几乎所有的可塑性研究(允许神经元重新连接和形成新表征的机制),都是关注动物清醒期间、刺激出现时发生的情况。现在,人们观察到的是在睡眠期间没有相关刺激时的神奇变化。这一观察,构成了对睡眠期间发生的神经可塑性的直接证据。(科技日报记者 张梦然)

[ 责编:张佳兴 ]
阅读剩余全文()

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 日/周
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 流光溢彩庆华诞

  • 守护红色文物

独家策划

推荐阅读
根据国家气候中心监测,9月以来赤道中东太平洋海温持续增暖,为有监测记录以来候和旬尺度海温指数首次突破3摄氏度,海温指数峰值预计出现在11月前后,形成一次有监测记录以来最强的超强厄尔尼诺事件。
2026-09-30 09:45
这里,冬季寒冷漫长,寒凉气候、偏少降水、无霜期短的自然条件,难以形成规模化的城市聚落。对于传统农牧业,年均气温低、无霜期短意味着作物生长期受限;而对数据中心来说,这也是天然冷源。
2026-09-30 09:44
9月29日,中国科学院在京召开新闻发布会,正式发布“科学前沿极限突破计划”及其首批项目,向“极宏观、极微观、极端条件和极综合交叉”方向发起冲击。
2026-09-30 09:38
中国科普研究所经过深入调查研究,形成《全国科普事业发展报告(2026)》,全面展示我国科普事业持续发展壮大所取得的成就。
2026-09-30 09:32
现代科技发展史反复印证着一个道理:许多新技术的突破,归根结底都依赖材料的新发展。
2026-09-30 09:33
世界知识产权组织29日公布的2026年《全球创新指数》中,香港在全球139个经济体中排名再升一位至第14位,并在亚洲保持第五位。
2026-09-30 09:30
科学家绘制出了人体前额叶皮层脑区的已知最大规模基因表达图谱。这些研究进一步阐释了前额叶皮层脑区在生命不同阶段的发育情况,有望用于研究衰老、认知衰退和疾病易感性。在第二篇发表于《自然》论文中,西奈山伊坎医学院的Donghoon Lee和同事报道了一个与脑疾病相关的基因表达变化图谱。
2026-09-29 09:39
纤维的材料层次、器件结构和电路互连随成形过程共同建立起来,让纤维本身成为电路。另一组实验中,研究团队利用纤维组成的柔性交互界面及配套系统,实现了手指对机械臂和无人机的非接触控制。
2026-09-29 09:39
(记者王政)工业和信息化部等7部门28日联合印发《新型电池产业发展“十五五”规划》,提出到2030年,我国新体系电池研发取得重大进展,全固态电池初步实现规模化应用。
2026-09-29 09:40
记者李春剑从中国计量科学研究院获悉,近日,国际计量局(BIPM)的全球卫星导航系统(GNSS)时间传递标准首次在中国完成北斗关键参数的标校与比对验证。随着北斗时间传递链路校准、监测评估和国际互认体系持续完善,北斗将进一步为全球用户提供更加准确、可信的授时服务。
2026-09-29 09:39
近期,国务院印发《全民健身计划(2026—2030年)》,对“十五五”时期推动全民健身事业高质量发展作出部署。国际体育医学期刊《运动医学》指出,抗阻训练较常出现不适或损伤的部位主要集中在肩部、腰背部和膝部。
2026-09-29 09:37
全国科普月不仅是科普服务的集中推出期,更是营造爱科学、学科学浓厚社会氛围的重要契机。期待科普之翼越来越有力,把科学“种”进更多人心田。
2026-09-28 09:49
作为一线科技工作者,我觉得应该肩负起向公众传播科学知识、科学方法、科学思维和科学精神的社会使命。这是历史赋予我们的责任和义务,科学家应该将所学回馈社会。
2026-09-28 09:44
研究团队借助这套气体观测数据,首次定量证实:星团内接连发生的超新星爆发,持续输入的动能足以长期维持星系湍流。
2026-09-28 09:42
23日至27日,以“在数贸会遇见AI未来”为主题的第五届全球数字贸易博览会在浙江杭州国际博览中心举办。
2026-09-28 09:34
9月25日晚,皓月当空,海南科技馆外的人工湖边人头攒动。孩子们有序凑到天文望远镜前,凝神细看,月球表面深浅交错的环形山与陨石坑清晰映入眼帘。
2026-09-28 09:21
全球老龄化加速,如何延长健康寿命,成为生命科学研究领域最紧迫的课题之一。诸多抗衰老策略中,营养干预被认为最现实。已有研究表明,减少饮食中蛋白质的摄入,能延长酵母、果蝇和小鼠等模式生物的寿命。
2026-09-24 09:41
作为射电天文领域的国之重器,中国天眼(FAST)不断将我们的视野推向宇宙更深处,在脉冲星、快速射电暴、中性氢宇宙等前沿领域,一次又一次刷新着人类对于宇宙的认知。
2026-09-24 09:34
我国研究团队利用“天关”卫星(爱因斯坦探针卫星)与高海拔宇宙线观测站“拉索”(LHAASO)的联合观测,在一颗距离地球约4600光年的脉冲星周围发现一条此前未被完整看到的超长X射线尾迹。
2026-09-24 09:30
国家统计局数据显示,在消费品以旧换新等政策利好下,节能家电、智能家居等越来越受到消费者的青睐。智能家居的终极目标,不是堆砌多少高科技设备,而是让人的生活更便利、更幸福。
2026-09-24 09:26
加载更多