压力荷尔蒙每晚唤醒大脑超100次 以塑造我们的记忆

科学家们在探索睡眠期间大脑的神秘机制时，围绕其化学成分在整个夜晚的变化有了一个迷人的发现。这项研究的中心是一种叫做去甲肾上腺素的压力荷尔蒙的水平，这种荷尔蒙的波动很大，在我们不知不觉中唤醒了我们的大脑，并可能对我们保留记忆的方式产生影响。

“你可能认为睡眠是一种持续的状态，你处于这种状态，然后你就会醒来。但睡眠的意义远不止于此，”哥本哈根大学的Celia Kjærby副教授解释说。“我们已经了解到，去甲肾上腺素导致你每晚醒来超过100次。而这是在完全正常的睡眠期间。”

Kjærby和她的同事通过对小鼠的实验取得了这一发现。连接到LED和基因工程光受体的光纤被插入到啮齿动物的大脑中，这使得在它们睡觉时可以追踪去甲肾上腺素的水平。这种神经递质与压力、肾上腺素和我们的专注能力有关。以前的研究已经将去甲肾上腺素系统与基于呼吸的冥想和认知功能之间的关系联系起来，并提出了在下一代多动症治疗中利用它的前景。

先前的研究还表明，去甲肾上腺素在睡眠期间是不活跃的。但通过监测睡眠中的小鼠的水平，科学家们发现情况远非如此。而且，由于该研究侧重于所有哺乳动物共享的相同生物机制，科学家们说，这些观察结果“很有可能”转化为人类。

人们看到去甲肾上腺素的水平在睡眠期间一波一波地增加和减少。科学家们观察到去甲肾上腺素水平和清醒程度之间有明显的关系，清醒程度在整个晚上不断变化。低水平与睡眠状态相对应，而当水平达到峰值时，大脑会短暂苏醒。

该研究的第二作者Mie Andersen说：“从神经学上讲，你确实醒了，因为在这些非常短暂的时刻，你的大脑活动与你醒着的时候一样。但这一时刻是如此短暂，以至于睡眠者不会注意到。”

在进一步的实验中，科学家们使用植入物来实际操纵去甲肾上腺素波的振幅。在这样做的过程中，他们能够表明，去甲肾上腺素深谷数量最多的老鼠在记忆测试中表现最好。这些测试包括让小鼠嗅闻物体，进入睡眠状态，然后回到它们身边，看看它们记住了什么。

Kjærby说：“这些小鼠形成了‘超级记忆’。它们在记忆前一天学到的东西时遇到的困难较少。当然，这表明去甲肾上腺素的活力加强了影响我们记忆的睡眠过程。”

一些抗抑郁药实际上会增加去甲肾上腺素的水平，科学家指出，鉴于这些新发现，这可能会影响我们的记忆。这表明开发替代药物可能是治疗抑郁症的一条更健康的道路。更广泛地说，这项研究为睡眠对记忆的好处提供了重要的新线索。

领导这项研究的Maiken Nedergaard说：“我们已经找到了睡眠的本质，它使我们在醒来时得到休息，并使我们能够记住我们前一天学到的东西。我们已经发现，睡眠的提神部分是由去甲肾上腺素波驱动的。非常短的觉醒是由去甲肾上腺素波产生的，这对记忆也非常重要。你可以说短暂的觉醒重置了大脑，这样当你重新进入睡眠时，它就准备好存储记忆了。”

这项研究发表在《自然-神经科学》杂志上。