人们一生中约有三分之一的时间都在睡觉。不仅人类，几乎所有生物，从果蝇到哺乳动物，都需要睡眠。当我们被告知“一寸钱买不到一寸光阴”时，我们不知道自己在生活中损失了多少钱。但即使在这个进化的时代，为什么我们仍然需要保持睡眠习惯呢？你有没有想过当我们入睡时大脑会做什么？第 1 部分 “睡眠”的大脑在忙什么？早在 20 世纪 30 年代，科学家就发现大脑在睡眠期间进行复杂的周期性活动，有助于消除认知垃圾并整合有用信息。你以为的“关掉电脑休息一下”，其实是你的大脑切换到“高效学习模式”，努力整理、巩固、巩固经历和记忆。那么大脑到底是做什么的呢？为了了解睡眠是如何运作的，我们需要观察大脑内部，看看每个突触发生了什么变化pse 睡眠期间。白天，当我们学习新事物时，大脑就像一个熙熙攘攘的“信息市场”。突触被频繁使用，新的突触被创建，旧的突触连接得到加强，使得整个市场变得活跃和喧闹。然而，如果你一直“忙碌”，你的大脑就会变得“超负荷”。就像手机同时运行太多程序会发热和滞后一样，存储新信息也变得困难。这就是突触网络的饱和。图片来源：veer gallery 因此，睡眠的主要功能是“减轻大脑的负荷”。为了避免大脑记忆超载和能量消耗过多，需要通过“睡眠模式”降低突触的兴奋性，并以一定的速率减少突触数量。这个过程就像书店打烊后，员工将所有凌乱的书架重新整理，让整个店面干净整洁，为第二天的营业腾出空间。愿我所有的珍贵记忆被抹去？不用担心。这是关于睡眠最微妙的一点。在“全局减少”的背景下，表征重要记忆的突触连接受到特别保护，甚至会得到加强。科学家们曾经训练老鼠完成复杂的学习任务，并在老鼠入睡后观察到大脑中与学习和记忆相关的突触。他们发现与任务相关的突触连接得到了最大程度的保留（尽管它们也经历了一定程度的兴奋性下调）。简而言之，梦是一种全局性的负面调节，它强调和强化重要的记忆联系，使你想要保留的记忆“信号”从白天的“噪音”中脱颖而出，变得更加生动和有力。如果我们把大脑比作电脑，白天剧烈活动后，晚上睡觉就类似于电脑的“关闭”模式。这时，大脑不仅清理了因记忆而产生的“记忆垃圾”，不仅可以记录当天的活动，还可以将重要信息从内存上传到“云”并永久存储。图片来源：Veer Gallery Part.2 睡眠中的记忆“交响曲” 如果你想巩固记忆，熬夜、一遍又一遍地读书不是比睡觉更有效吗？真正的意义远不止于此：睡眠在巩固记忆方面具有不可替代的作用，其价值是无价的。这背后隐藏着大脑中完全同步的记忆“交响曲”。我们的记忆首先存储在大脑的海马体中。这个大脑区域的形状像海马体，但它存储东西的能力并没有持续那么久。记忆保留时间短，信息容易受到其他信息的干扰或遗忘。在睡眠期间，来自海马体的记忆被分类并转移到大脑皮层。此时，记忆不再是独立的、短期的，而是与皮质中原有的记忆结合起来，形成一个m用于长期存储的矿石抽象表示。这个过程类似于超市对新批次的产品进行分类并将其放置在相应的货架上。这将使我们将来能够更好地过滤和提取这些信息。图片来源：veer gallery 更令人惊讶的是，当我们入睡时，那天的记忆会像电影一样在我们的海马体中以极快的速度“重播”。这个过程也称为记忆恢复。正如导演在剪辑电影时看着键一次又一次地接管一样，海马体的重复标记了这些记忆痕迹，并为下一次传输强化它们。储存在海马体中的记忆是如何传送到大脑皮层的？他们会被转移到吗？这需要三种类型的脑电波隐式地协同工作，在大脑中演奏出精确同步的“交响乐”。首先，大脑皮层发出缓慢而强大的脑电波，称为慢波es.他是这部交响曲的“总导演”，设定了整个大脑的节奏。慢波利用“上升期”发出统一命令：“时间到了！开始蓄力！”紧接着，接收命令的大脑各个区域开始传输记忆。丘脑是打嗝区和大脑皮层之间的“运输中心”。睡眠时，丘脑会阻挡外界刺激，使外界光和声音无法干扰睡眠。丘脑产生的频率较高的纺锤波恰好嵌套在较慢波的“上升期”内，打开了一条来自海马体的记忆信息“快速通道”，使存储在海马体中的短期记忆能够传输到大脑皮层。与此同时，当记忆重播时，海马体会产生非常高频的波动，称为波。这些“波”精准地搭乘“纺锤波”的快车，跟随它们到达灵魂深处。布拉皮质。当慢波、纺锤波和波纹完美结合时，它们就形成了强大的信息承载链路。通过记录脑电波，科学家发现，当睡眠期间同时出现三种波形时，记忆重复首先出现在海马体中，然后出现在大脑皮层的不同区域。这意味着记忆成功从海马转移到了大脑皮层。一旦记忆信息通过“快车”到达大脑皮层的“总库”，最后的整合过程就开始了。大脑皮层不仅接收新的记忆，而且还将它们与现有的、相关的和旧的知识“整合”。例如，如果今天你遇到了一种新的动物，一只猫，梦会将猫的形象和声音与动物、宠物等概念联系起来，形成一个更完整、立体的知识网络。因此，睡眠不仅有助于记忆新事物，还有助于理解和理解新事物。重述新的。新知识体系形成的原因。第三部分 睡眠是记忆力的“助推器”。事实证明，熬夜对记忆力的影响可能还不如充足的睡眠。现在你可以理解为什么我们熬夜并花费这么多精力记忆和回答问题了，但这就是底线。可见，在车站是一种“浪费”。良好的睡眠和良好的学习并不矛盾，而且可以产生有益的影响，特别是对于仍处于身体发育阶段的儿童。对于成年人来说，在枯燥的工作之后睡个好觉，不仅可以让你忘记很多琐碎的烦恼，还可以让你更清楚地记得你所学到的东西、你的工作经历和你的美好瞬间。图片来源：pixabay 给你的大脑一个夜晚，安心地完成这个神奇的夜晚。早上你会感觉更清晰、更敏锐、更有创造力。让我们从今晚开始做一个美好的梦吧！制作：波普《中国科学》 作者：郑佩琪、段伟、王亮 监修：中国科普博览会 本文仅代表作者个人观点，不代表中国科普博览会立场。本文首发于中国科普展览（kepubolan）。引用公共账户的来源并推荐资源。关注“科学与中国”小程序，观看精彩科普视频，包括学者科普视频，并第一时间收到中科院开放科学日、科学节等科普活动报名信息。请注明播放源。未经授权禁止转载。授权、合作、投稿相关事宜，请联系webmaster@kepu.net.cn。中国科普博览会是中国科学院云科普平台。 ApDrawing 的高水平科学资源中国科学院，我们致力于传播前沿科学知识，提供有趣的科教服务。
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