深度睡眠通过脑液和神经节律支持记忆

睡眠为何对大脑至关重要？日本理化学研究所（RIKEN）脑科学中心的 Masako Tamaki 及其团队，为解开这一谜题提供了新线索。他们的研究首次揭示了深度睡眠期间，大脑中的慢波等神经节律如何与脑脊液的特定流动模式紧密耦合，这种协同作用可能对巩固记忆和清除大脑废物起着关键作用。
为了克服传统功能性磁共振成像的巨大噪音对睡眠的干扰，研究团队采用了稀疏功能磁共振成像（sparse functional MRI）技术，该技术在扫描间隙留出安静时段，使得受试者能够在仪器内安然进入深度睡眠。通过同步记录脑电波，研究人员得以精确捕捉不同睡眠阶段的神经活动，并将其与大脑侧脑室（lateral ventricles，充满脑脊液的大脑空腔）的信号变化进行关联分析。研究发现，在深度睡眠阶段，标志性的慢波与频繁、中等强度的脑脊液信号增强呈现出紧密的时间锁定关系。这种独特的动态模式与浅睡眠和快速眼动睡眠截然不同。更重要的是，在深度睡眠期间，海马体和额叶皮质等负责学习与记忆的关键脑区表现得尤为活跃。这一发现表明，深度睡眠可能通过一种独特的神经-流体耦合机制，高效地“清洗”并维护着这些在日间高强度工作的记忆网络。研究发表在 PNAS 上。
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Uji, Makoto, et al. “Human Deep Sleep Facilitates Cerebrospinal Fluid Dynamics Linked to Spontaneous Brain Oscillations and Neural Events.” Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 122, no. 41, Oct. 2025, p. e2509626122. pnas.org (Atypon), https://doi.org/10.1073/pnas.2509626122