深度睡眠或者有助于提高運動能力

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　　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習十分重要。

　　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習技巧有關(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”，以最終掌握新學習到的技巧”，改文章的作者，來自神經(jīng)學系的副教授Karunesh Ganguly說道：“睡眠能夠降低與學習無關(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習新技能的機制。他們向大鼠的大腦負責運動的區(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。就像大鼠不斷地學習以學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。

　　進一步，研究者們希望了解睡眠對于這種學習行為的實現(xiàn)是否有影響。“我們發(fā)現(xiàn)當大鼠在清醒時學習新技巧時，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，并一次又一次地進行強化，最終導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作用，但大部分研究都是通過控制睡眠時間進行的。這種方法會導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行研究。利用光遺傳學的手段，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習新技能的效率。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。因此要想快速學會一項運動的話，一定要記得保持充足的睡眠。（資料來源：生物谷）

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