在深度睡眠中，大脑会回放前一天的重要事件，自发地重新激活与奖励有关的记忆。
人的一生中有三分之一的时间在睡觉，在这段漫长的时间里，大脑做了什么呢？近日，瑞士日内瓦大学（UNIGE）的科学家们在《自然通讯》杂志上发表论文称，通过一种能解码睡眠中大脑活动的人工智能方法，他们成功窥见了我们睡眠时的“想法”，并首次为研究人类睡眠中的大脑活动打开了一扇窗户。
通过结合功能性磁共振成像（fMRI）和脑电图（EEG），研究人员证实，深度睡眠期间，大脑会对白天处理的数千条信息进行整理，评估所有的记忆并保留其中最有用的。为此，大脑的不同区域会建立内部对话。此外，将奖励与特定信息联系起来也会鼓励大脑形成长期记忆。
“我们知道睡眠在记忆巩固和情绪管理方面起着重要作用。为了找出哪些大脑区域在睡眠时被激活，并破译这些区域是如何巩固记忆的，我们开发了一种解码器。”UNIGE医学院基础神经科学系的研究员Virginie Sterpenich解释。在深度睡眠中，储存近期事件临时痕迹的颞叶结构——海马体，会将白天储存的信息发送回大脑皮层。双方建立对话后，会通过重播当天发生的事件来巩固记忆，从而加强神经元之间的联系。
在本次试验中，科学家们安排志愿者玩两款电子游戏：一款人脸识别游戏，一款3D迷宫游戏。这两款游戏激活的大脑区域不同，可通过MRI记录。研究人员在志愿者不知情的情况下操纵了游戏结果，使一半志愿者在第一款游戏中获胜，另一半在第二款游戏中获胜，这样大脑就会将游戏的胜利与积极情绪关联。随后，志愿者在MRI中睡眠1~2小时，MRI会再次记录他们的大脑活动。
研究人员对比后发现，在深度睡眠阶段，大脑的活动模式与游戏阶段非常相似。“很明显，通过重新激活清醒时使用的区域，大脑重新体验了游戏的胜利，而放弃了再次体验游戏失败。一旦入睡，大脑活动就会发生变化，开始再次‘思考’这两场游戏，当进入深度睡眠时，大脑就只会想到胜利的那场游戏。”
两天后，志愿者又参与了一项记忆测试：识别游戏中的所有面孔或找到3D迷宫的起点。同样，在睡眠中与游戏相关的大脑区域被激活得越多，记忆表现就越好。因此，研究人员认为，当记忆在睡眠中被自发地重新激活时，与奖赏相关记忆的激发程度会更高。
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编译：花花审稿：西莫 责编：陈之涵
期刊来源：《自然通讯》
期刊编号：2041-1723
原文链接：https://medicalxpress.com/news/2021-07-brain.html
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