PNAS：打个盹儿可提高记忆力

　　

生物通报道：最近，美国加州大学河滨分校以心理学教授Sara C. Mednick为首的一个研究小组发现，在睡眠过程中，自主神经系统——负责控制不自觉指导的身体机能 (如呼吸、心跳和消化过程)，对于促进记忆巩固过程（这个过程将来自短期的信息转化成长期记忆），发挥一定的作用。

这一开创性的研究以“Autonomic Activity During Sleep Predicts Memory Consolidation in Humans”为题发表在《PNAS》杂志上。Mednick和她的团队首次证明，在睡眠期间自主神经系统(ANS)活动增加，与记忆的改善有关。

Mednick解释道：“睡眠可以促进最近的体验变换成长期稳定的记忆。但是，关于哪些特定的睡眠特征增强了记忆性能，过去的研究产生了矛盾的证据。”根据Mednick介绍，这表明在睡眠期间可能有不确定的事件，在这一过程中发挥着重要的作用。因为在醒着时候的记忆，是由ANS活动增强的，所以Mednick想测试，ANS是否是解释“睡眠如何促进记忆巩固”的缺失环节。

为了检验这个想法，Mednick和研究小组向一个著名的创造力测试——称为Remote Associates Test (RAT)中增加了一个记忆组分。在两个RAT试验阶段之间，他们让人小睡一会儿，并测量睡眠的质量和心脏活动。

在研究的第一部分，81名健康的受试者收到了由三个看似不相关的单次组成的RAT问题 (如饼干、十六、心脏)，并被要求找到另一个词(如甜)将这三个词联系起来。一些参与者还被要求完成一个无关的类比任务。类比任务的答案，为解决小睡后发生的第二RAT试验中的一些问题，做好了准备。在完成这些任务之后，其中60名参与者小睡了90分钟，而其余受试者则观看视频。当天晚些时候，所有的参与者回到实验室，完成第二次RAT问题。这些问题要么是与以前的问题相同 (重复条件)，要么是全新的问题(新条件)或者有相同的答案，作为类比任务(启动条件)。

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与没有午睡的人相比，小睡片刻的人在下午更愿意用早上类比任务中影射的单词，回答创造性的问题。换句话说，小睡片刻有助于实验对象更灵活的思考。重要的是，由于小睡使性能提高了大约40%，这可以通过快速眼动（REM）睡眠的数量预测出来，当研究人员考虑REM期间的心率活动时，它们能够解释高达70%的性能提高。

Mednick说：“这些结果表明，REM睡眠过程中的ANS活动，可能是睡眠相关的记忆性能改善的一个未知促发因子。”这些结果对于理解精神/身体联系，以及睡眠、心血管健康和认知功能之间的关系，具有重要的影响。

去年12月，由德国海德堡大学神经科学中心Hilmar Bading带领的研究团队发现，提高大脑中某些基因修饰酶的水平，能显著提高认知能力。相关研究结果发表在《Molecular Psychiatry》杂志上。相关阅读：Nature子刊：可增强记忆力的神奇蛋白。

在今年2月份发表的一项研究中，洛克菲勒大学的研究人员，让年幼和成年线虫都学会了避开食物的气味，并详细地研究了产生经验记忆的神经回路。相关研究结果发表在《Cell》杂志，阐明了哪些神经元、基因和分子通路可区分早期记忆和长期记忆，从而为神经生物学研究提供了新的前景。相关阅读：Cell：终生记忆是如何形成的？。

另外，美国南加州大学（USC）的科学家们，开发出一种新工具——GFE3蛋白，能够以定向的方式修改大脑活动和记忆，而无需任何药物或化学物质的帮助。相关研究结果发表在今年6月6日的《Nature Methods》杂志。相关阅读：可修改记忆的“神奇”蛋白。

（生物通：王英）

生物通推荐原文摘要：
Autonomic activity during sleep predicts memory consolidation in humans
Abstract: Throughout history, psychologists and philosophers have proposed that good sleep benefits memory, yet current studies focusing on the relationship between traditionally reported sleep features (e.g., minutes in sleep stages) and changes in memory performance show contradictory findings. This discrepancy suggests that there are events occurring during sleep that have not yet been considered. The autonomic nervous system (ANS) shows strong variation across sleep stages. Also, increases in ANS activity during waking, as measured by heart rate variability (HRV), have been correlated with memory improvement. However, the role of ANS in sleep-dependent memory consolidation has never been examined. Here, we examined whether changes in cardiac ANS activity (HRV) during a daytime nap were related to performance on two memory conditions (Primed and Repeated) and a nonmemory control condition on the Remote Associates Test. In line with prior studies, we found sleep-dependent improvement in the Primed condition compared with the Quiet Wake control condition. Using regression analyses, we compared the proportion of variance in performance associated with traditionally reported sleep features (model 1) vs. sleep features and HRV during sleep (model 2). For both the Primed and Repeated conditions, model 2 (sleep + HRV) predicted performance significantly better (73% and 58% of variance explained, respectively) compared with model 1 (sleep only, 46% and 26% of variance explained, respectively). These findings present the first evidence, to our knowledge, that ANS activity may be one potential mechanism driving sleep-dependent plasticity.