www.psychspace.com心理学空间网
CARL ZIMMER
翻译:晋其角
翻译:晋其角
关于我们为什么要睡觉,多年来,科学家提出了很多想法。
有些人认为这是一种节约能量的方法。其他人提出,睡眠为大脑提供了清除细胞废物的机会。还有一些人认为,睡眠只是迫使动物静静地躺下来,让它们可以躲过捕食者。
周四在《科学》(Science)期刊上发表的两篇论文为另一个观念提供了证据:我们睡觉是为了忘记每天所学到的一些东西。
为了学习,我们必须增加大脑神经元之间的连接,或者叫突触。这些连接使神经元能够快速有效地在彼此之间发送信号。我们就是在这些网络之中存储新的记忆。
2003年,威斯康星大学麦迪逊分校的生物学家朱利奥·托诺尼(Giulio Tononi)和基娅拉·奇雷利(Chiara Cirelli)提出,突触在白天生长得非常激烈,令大脑电路变得“嘈杂”。当我们睡觉时,大脑得以减少连接,这样真正的信号才可以超过噪声。
在此之后的几年里,托诺尼博士和奇雷利博士与其他研究者发现了大量间接证据,支持这一所谓的突触自稳态假说。
比如,事实证明,神经元可以修剪它们的突触——至少是在实验室里。在对神经元丛进行实验室实验时,科学家给它们一种药物,刺激它们生长额外的突触。之后,神经元削减了一些生长。
其他证据来自大脑释放的电波。在深度睡眠期间,电波减慢。 托诺尼博士和奇雷利博士认为,这种变化是由突触缩小带来的。
四年前,托诺尼博士和奇雷利博士得以通过观察突触本身来检验他们的理论。他们获得了一种用于脑组织的切片机,用它从小鼠的大脑上得到超薄切片。
该实验室的助理科学家路易莎·德·维沃(Luisa de Vivo)对这些从小鼠大脑取出的组织进行了精心研究,一些小鼠是醒着的,其他一些处于睡眠状态。她和同事们确定了6920个突触的大小和形状。
他们发现,睡眠小鼠脑中的突触比清醒小鼠的突触小18%。“整体而言,那个巨大的变化颇为惊人,”托诺尼博士说。