6月8日，一项发表在《细胞通讯》杂志上的新研究称，清醒状态下休息（下文简称清醒休息）时的神经重放（neural replay）可能有助于动作序列的记忆固化。大脑成像结果表明，一个代表学习行为序列的神经网络会快速反复地激活（其速度几乎是平常新记忆速度的20倍），而且在受试者中断训练开始休息时尤其明显。
“我们首次证明，训练会引起针对新技能的清醒神经重放。”美国国立卫生研究院下属的国家神经疾病和中风研究所（NINDS）的资深研究作者Leonardo G. Cohen说，“同时，这也是第一个表明‘清醒时发生的神经重放预示着技能的快速巩固’的研究。”
学习新技能时，如果将练习模块穿插在休息间隙中，那么学习者的记忆巩固和表现都会得到提高。这种现象被称为间隔效应，此前在各种任务中都已得到证实。研究表明，清醒时刻发生的记忆巩固速度是过夜睡眠时的四倍。但科学家们一直不清楚，大脑如何在清醒休息期间将离散的动作表征结合为统一的、时间精确的技能。一种可能的机制是神经重放，即在休息期间重新激活代表行为序列的神经活动模式。该研究的第一作者Ethan R. Buch说:“通过回顾之前的练习，清醒时的神经重放有可能会促进技能的巩固。此前还没有科学家在人类或动物模型中研究过这个问题。”
为了验证以上想法，研究人员使用了一种名为脑磁图（MEG）的大脑成像技术。受试者需要尽可能快速地在键盘上输入“41324”，并将这一动作重复36次，每次控制在10秒内。期间，每次输入后，受试者可休息10秒。脑磁图数据显示，按键序列的神经重放发生在清醒休息期间。
神经重放只持续了50毫秒——比实际行为快20倍。与训练前或训练后的休息时间相比，发生在训练间隙休息时间的神经重放频率约快两倍。此外，与后11次实验相比，前11次实验中受试者的学习速度更快，神经重放的频率更高；而且，更显著的技能巩固与训练间隙休息期间更频繁的神经重放有关。
Cohen表示:“最终，了解清醒时的神经重放对技能学习很重要，它可能有助于优化治疗方案，或识别出更好的大脑刺激策略，以提高中风等脑损伤后的康复效果。”
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编译：橘子 审稿：西莫 责编：陈之涵
期刊来源：《细胞通讯》
期刊编号：2211-1247
原文链接：
https://medicalxpress.com/news/2021-06-human-brain-replays-memories-rest.html
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