記憶在大腦中的存儲與演化是一個復雜且動態的過程，其中一些記憶能夠隨著時間的推移而愈發清晰，而另一些則逐漸模糊甚至消失。盡管已有研究表明，睡眠期間的記憶重激活是記憶鞏固的重要環節，但海馬體與新皮層在這一過程中的動態交互機制仍不明確。
近日，中國科學院心理研究所王亮研究組揭示了慢波睡眠期間記憶重激活的“回聲”效應。該研究探索了海馬體與新皮層在記憶重激活中的協同作用，以及這一過程如何受到睡眠階段、神經振蕩等因素的調控，不僅有助于深化對記憶鞏固機制的理解，還可能為記憶相關疾病的治療提供新的思路。這一成果日前在國際學術期刊《自然·通訊》發表。
該研究結合人類顱內腦電技術與目標記憶重激活范式，探討了記憶重激活期間海馬體與皮層的神經活動特征與信息交互模式。研究發現，在慢波睡眠期間播放聲音刺激之后，記憶信息會出現兩次分離的重激活現象，第一次發生在聲音播放之后的1.6到2.6秒，第二次發生在2.8到3.8秒。這一結果表明，深度睡眠期間的記憶鞏固可能需要多次重激活。這種現象好比記憶信息在大腦中以慢波振蕩的節奏產生的“回聲”，其原因可能是因為皮層和海馬之間需要通過多次的信息處理來實現記憶的鞏固。
△睡眠中的多次記憶重激活
結果發現，第一次重激活期間，記憶增強組的海馬尖波漣漪活動顯著增強，而在第二次重激活期間確沒有此現象。與此相反，記憶增強組的皮層紡錘波活動在第一次重激活期間并沒有變化，而是在第二次重激活期間顯著增強。研究者進一步探究了海馬-皮層同步性在兩次再激活過程中的動態信息交互。結果表明，在第一次重激活過程中，記憶增強組海馬-皮層的連通性顯著增強，而在第二次重激活時連通性下降。這種海馬-皮層連通性的反轉效應可能反映了海馬與皮層在記憶重激活早期的耦合和隨后的解耦合對記憶鞏固的促進作用。
基于上述結果，研究團隊提出了一種動態模型來描述慢波睡眠期間記憶鞏固的過程。慢波睡眠期間播放的聲音線索會誘發多次的皮層重激活，而且在重激活發生期間通過皮層和海馬之間交替的耦合與去耦合選擇性促進記憶鞏固。
△睡眠中選擇性記憶鞏固的神經動力學模型
（總臺央視記者帥俊全褚爾嘉）
