你為何總是邊學(xué)邊忘

近期一項在老鼠身上的研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)我們處于睡眠狀態(tài)時，一種慢波腦電波幫助強化記憶，而另一種與之對抗的腦電波削弱記憶。這兩種電波相互作用，對我們的記憶造成了影響。

好不容易記住的內(nèi)容，一覺起來就忘了大半？還有的人說，自己總是一邊學(xué)，一邊就忘記了？這是怎么回事？大腦是怎樣在睡眠狀態(tài)中權(quán)衡需要記住或遺忘的信息？

近期一項在老鼠身上的研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)我們處于睡眠狀態(tài)時，一種慢波腦電波幫助強化記憶，而另一種與之對抗的腦電波削弱記憶。兩種腦波的動態(tài)平衡完成了大腦中信息的重組。通過更深入的研究，未來我們或許能找到強化學(xué)習(xí)或改善認(rèn)知能力的方法。

功能相反的兩種腦波，一個強化記憶，一個弱化記憶

據(jù)研究顯示，大腦收集的記憶遠(yuǎn)比它能保存的要多。我們一整天都在吸收新的信息，但第二天只有一部分得到保留。睡眠在這種習(xí)得與遺忘的平衡中似乎至關(guān)重要。在睡眠中大腦通過發(fā)射電信號的模式使某些記憶得到加強，其他的被抹掉，但我們尚不了解這個過程的具體機制。10月3日發(fā)表的一項研究初步解開了這個謎團(tuán)，研究分離出兩種功能相反的腦波，它們一個強化記憶，一個弱化記憶。

僅僅通過分離這兩種腦電波，研究人員就能初步解釋大腦如何處理記憶，從而有選擇性地保留或遺忘。他們?yōu)檫@個領(lǐng)域相互競爭的理論提供了一個協(xié)調(diào)方案。

關(guān)于記憶強化的各種理論通常被劃為兩大陣營，其中一個陣營將學(xué)習(xí)的長時記憶形成歸因于睡眠狀態(tài)中重現(xiàn)的大腦活動。大腦中的神經(jīng)元集群模仿了最初學(xué)習(xí)過程的信號，不斷重復(fù)加強了神經(jīng)元之間的突觸連接，從而加強了記憶。理論上，其他神經(jīng)元之間的連接沒有被再次激活，因此不會得到強化，由它們控制的記憶就會淡化。

另一個陣營的許多研究人員則認(rèn)為大腦會更加積極地清除不太有用的記憶。因為學(xué)習(xí)過程涉及加強腦內(nèi)突觸連接的神經(jīng)活動，會十分消耗能量;而在睡眠狀態(tài)中，流入這些突觸連接的能量減少，那些長期而言重要性較低的連接因此弱化。通過除去這些作為背景噪音的無用記憶，大腦過濾出有用的信號，從而提高了效率。

慢振蕩和睡眠紡錘波，對記憶的鞏固起著重要作用

通過觀察與睡眠相關(guān)的不同腦電波模式在記憶保持中的作用，為相關(guān)研究提供了新方向。

幾十年來，關(guān)于記憶強化與遺忘的研究主要著眼于兩種腦電波模式：慢振蕩和睡眠紡錘波，它們共同對記憶的鞏固起著至關(guān)重要的作用。慢振蕩會掃過大腦的大部分區(qū)域，而睡眠紡錘波發(fā)生在睡眠周期中無夢狀態(tài)的階段。還有一種δ 波，它比慢振蕩振幅略小一點，往往只在大腦的局部出現(xiàn)。由于慢震蕩和δ波通常在睡眠中一同出現(xiàn)，人們很難區(qū)分這兩者，所以它們通常被一起劃歸為慢波。

認(rèn)識到慢振蕩和δ波之間的差別，恰恰是新發(fā)表的研究中發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵。加州大學(xué)舊金山分校的神經(jīng)學(xué)博士后、該項研究的主要作者金杰容與洛杉磯西達(dá)賽奈醫(yī)療中心的生物醫(yī)學(xué)和神經(jīng)學(xué)助理教授古拉蒂合作，訓(xùn)練老鼠學(xué)習(xí)一種新的技能，這種技能涉及運動皮質(zhì)的特定神經(jīng)活動。晚上，老鼠睡覺的時候，他們對其腦中特定的波形加以抑制。第二天，他們測試了老鼠對新技能的記憶是否有所加強或淡化，以此探尋不同腦電波的功能。

金杰容在老鼠腦電波圖中用精確的標(biāo)準(zhǔn)區(qū)分了慢振蕩和δ波，總結(jié)出兩者的區(qū)別;當(dāng)他和同事們消去了慢振蕩后，老鼠的學(xué)習(xí)效果下降了，這點與預(yù)期相符。但令研究人員驚訝的是，干擾δ波后，他們看到了相反的效果：老鼠的記憶增強了。

對δ波的研究，有助于找到加強記憶的干預(yù)方法

影響記憶的不只是慢振蕩，δ波似乎也產(chǎn)生了影響?！斑@兩者或許不只關(guān)系到‘記得，更對‘在正確的時間記住正確的事情至關(guān)重要?！泵绹又荽髮W(xué)爾灣分校精神病學(xué)和人類行為學(xué)助理教授曼德說。

古拉蒂和他的團(tuán)隊在研究中觀察到，睡眠紡錘波與不同波伴隨出現(xiàn)時有不同的表現(xiàn)。和慢振蕩一起出現(xiàn)時，紡錘波傾向于和它的一個相位耦合，但它和δ波的耦合卻發(fā)生在另一個相位。

曼德說，在衰老的大腦中，紡錘波顯示出類似的變化，因為它開始在慢波不同的點上駐扎。如果δ波在衰老的大腦中更普遍的話，這種變化或許能得到解釋。

δ波也與阿爾茨海默?。ɡ夏臧V呆癥）有更直接的聯(lián)系。在晚期患者中，不僅在睡眠狀態(tài)中，清醒狀態(tài)下也能檢測出δ波。曼德說：“你會看到到處都是δ波?！彼鼈兊拇嬖诎凳玖舜竽X中記憶障礙如何形成。

能否將關(guān)于腦波如何互相競爭的研究拓展到類似衰老的新領(lǐng)域中，將取決于這種機制是否也能解釋其他類型的學(xué)習(xí)過程。比如說，學(xué)習(xí)運動技巧所涉及的大腦區(qū)域?qū)ζ渌愋偷膶W(xué)習(xí)過程參與不多，所以我們還不清楚這種腦波對抗機制是否存在于所有類型的記憶中。

“認(rèn)識到δ波可能具備與慢振蕩不同的功能，這一概念也為睡眠與記憶領(lǐng)域的許多其他研究提供了前景光明的方法。比如，一些旨在改善睡眠的藥物仍無法加強學(xué)習(xí)和記憶，未來的研究或許能通過探索慢波如何在兩種波的影響下保持平衡，找到其中的原因。我們甚至有可能證明，通過干擾δ波來強化記憶是可行的，而不是專注產(chǎn)生更多慢振蕩。通過對記憶超常人群的大腦活動進(jìn)行研究，或許還能找到加強記憶的干預(yù)方法。這些思路有助于開辟嶄新的研究領(lǐng)域。”曼德說。（《環(huán)球科學(xué)》）