睡一個好覺對我們來說具有很多好處，而最近來自UCSF的研究者們又發(fā)現(xiàn)深度睡眠對于動物大腦運動神經(jīng)的發(fā)育以及運動技巧的學(xué)習(xí)十分重要。  

研究者們發(fā)現(xiàn)，在深度睡眠階段，大腦的慢波會強化與學(xué)習(xí)技巧有關(guān)的神經(jīng)連接，而弱化與其無關(guān)的神經(jīng)連接。“這一現(xiàn)象或許類似于“提取主旨”，以最終掌握新學(xué)習(xí)到的技巧”，改文章的作者，來自神經(jīng)學(xué)系的副教授Karunesh Ganguly說道：“睡眠能夠降低與學(xué)習(xí)無關(guān)的神經(jīng)連接的活躍強度”。對這些機制的深入理解能夠幫助我們設(shè)計出新型的醫(yī)學(xué)設(shè)備，以及適用于消費者的可穿戴式設(shè)備，或者能夠通過在睡眠時對大腦進(jìn)行刺激以增強對技巧的記憶以及掌握的熟練度。盡管如今這些設(shè)備僅僅在清醒時被使用。  

Ganguly團隊利用一種大腦機器干擾（BMI）的技術(shù)深入了解了大腦在睡眠時學(xué)習(xí)新技能的機制。他們向大鼠的大腦負(fù)責(zé)運動的區(qū)域插入電極，并且讓其在一種脫離式的機械設(shè)備上運動。由于神經(jīng)回路的動態(tài)性，大鼠的大腦需要不斷地重連以最終控制這一機械設(shè)備。就像大鼠不斷地學(xué)習(xí)以學(xué)會熟練使用自己的四肢一樣。“或許大腦對四肢的控制是通過某一類特定的神經(jīng)元完成的，但我們能夠創(chuàng)造出與外接設(shè)備相關(guān)的神經(jīng)元連接”。  

這一重連的神經(jīng)元回路會使得大鼠快速實現(xiàn)控制外接設(shè)備的目的，之后研究者們能夠追蹤神經(jīng)元的活性以研究大腦整合這些新形成的連接的機制。  

根據(jù)最近發(fā)表在《Nature Neuroscience》雜志上的一篇文章, Gulati等人將大鼠腦部的某根神經(jīng)元與電極連接，使其能夠控制一個機械性的出水裝置。

（圖片摘自www.medicalxpress.com）  

進(jìn)一步，研究者們希望了解睡眠對于這種學(xué)習(xí)行為的實現(xiàn)是否有影響。“我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)大鼠在清醒時學(xué)習(xí)新技巧時，大腦對這一技巧的掌握實際發(fā)生于睡眠階段”。而這一效應(yīng)能夠持續(xù)到小鼠再次清醒，并一次又一次地進(jìn)行強化，最終導(dǎo)致小鼠完全掌握這一技能。  

雖然此前研究已經(jīng)證實睡眠對于基礎(chǔ)代謝以及記憶的加工具有重要的作用，但大部分研究都是通過控制睡眠時間進(jìn)行的。這種方法會導(dǎo)致很多生理異常情況的出現(xiàn)。為了避免這一問題，UCSF的研究者們在盡量不干擾實驗對象正常睡眠的情況下進(jìn)行研究。利用光遺傳學(xué)的手段，作者們能夠抑制大腦特定區(qū)域的神經(jīng)元活性。實驗結(jié)果表明睡眠時一些微小神經(jīng)元的變動都會影響之前觀測到的小鼠學(xué)習(xí)新技能的效率。這一發(fā)現(xiàn)表明睡眠對于與運動有關(guān)的技能的掌握具有重要的作用。因此要想快速學(xué)會一項運動的話，一定要記得保持充足的睡眠。

原標(biāo)題：Nat Neuroscience：深度睡眠或能提高運動能力