研究证明占我们生命三分之一的睡眠对学习和形成长期记忆有重要作用。尽管做了很多研究，但是人们还不知道究竟记忆是如何形成和保持下去的，这一直是神经科学研究的焦点问题。

加州大学的神经学家Riverside本周在《神经科学期刊》上发表的文章报道，他们可能可以回答这个问题。他们的研究第一次解释了深度睡眠（也叫慢波睡眠）促进近期记忆巩固的机制。

睡眠期间，人类与动物的大脑基本上是与感觉输入绝缘的。尽管如此，大脑还是非常活跃的，在海马体中能显示出脑电活动是呈尖波形的（海马体是大脑中的一个小区域，是边缘系统的一部分），这反映了深度睡眠期间皮层神经元活跃与静默状态交替出现。睡眠期间，清醒时的情节记忆的痕迹和开始储存于海马体中的记忆都被逐渐输入到皮层中形成长期记忆。

加州大学Riverside团队的科学家们利用计算机模型提供了深度睡眠期间脑电活动与神经元之间的突触联系联系起来。计算机模型自动生成的大脑皮层中的慢波震荡模式会受海马体尖波的影响，慢波震荡的模式决定了皮层中突触的变化。（突触轻度的变化被普遍认为是学习与记忆储存的基础）。模型显示突触变化还会反过来影响慢波震荡，促进某些特定皮层神经元的爆炸序列的强化和重放，这代表的是某些特定记忆的重放。

研究的第一作者博士后Yina Wei指出，这些慢波震荡的模式即使没有从海马体的进一步输入也会持续下去。我们这些结果可以解释深度睡眠期间某些记忆的强化机制，此时，记忆的痕迹在皮层中形成，从海马体中独立出来。

研究结果已经发表在《神经科学杂志》上。

Wei解释说，根据研究人员使用的生物学模拟网络模型，来自海马体的输入在深度睡眠期间到达皮层，还会影响慢波震荡的起始方式和在皮层网络中传播方式。

来自海马体的输入-尖波-决定了这些慢波震荡的使用模式。通过影响这些慢波震荡的性质，深度睡眠期间，海马体输入会激活选择性记忆，引起某些记忆的重放。在这个记忆重放期间，相应的突触被强化成皮层中长期存储。这些结果表明海马体的尖波在向皮层传播记忆信息中的重要作用。

睡眠期间，大脑活动持续很高，正常睡眠由非快速眼动期（NREM）和快速眼动（REM）睡眠。NREM和REM睡眠在为期8小时的睡眠每4到5个循环交替一次。NREM睡眠结束后开始REM睡眠组成一个循环，大约持续90-110分钟。NREM睡眠有3个阶段，第3阶段是深度睡眠。深度睡眠占一个人完整睡眠的20%以上，多发生在夜里的前三分之一。

我们的模型中，即使虚弱的和局部的海马体输入也会影响慢波震荡的时空模式，然后导致神经元间突触效能的持续改变。而且，我们的模型可以做出一些预测，这些预测都可以用实验检验，包括会抑制或放大记忆巩固过程的特定的干预。