脑是如何巩固记忆的?一种可能的机制是在
非快速眼动
(NREM)睡眠期间,脑通过“重放”最近的经历来巩固记忆。所谓“重放”,是指与某段经历相关的神经元会按照相同的顺序被激活,从而帮助将新信息转化为长期记忆。
然而,大部分关于记忆重放的证据来自啮齿动物的研究,这些研究通常假设非快速眼动睡眠是一个均匀的状态。但实际上,
非快速眼动睡眠在不同物种中可能由不同的阶段组成
,每个阶段与不同的记忆处理过程相关。
基于这一点,新的研究提出,非快速眼动睡眠可能存在尚未被识别的微结构,其中某些阶段专门用于巩固新记忆,而另一些阶段则负责重放和处理旧记忆。
过去,科学家们早已发现,
瞳孔变化
对脑状态的变化具有高度敏感性,因此可以作为评估睡眠动态的有效指标。然而,关于啮齿动物在非快速眼动睡眠期间瞳孔动态的研究数据仍然较为有限。为此,在这项新研究中,研究人员利用了小鼠在睡眠时部分睁眼的特性,开发了一种实时瞳孔追踪技术,
详细监测了实验小鼠在自由活动与睡眠期间的瞳孔变化
。
他们观察到,
在
小鼠的非快速眼动睡眠中,瞳孔会反复收缩和放大,每个周期持续大约一分钟
。神经元记录显示,大多数的“重放”发生在瞳孔收缩阶段。基于这一发现,研究人员提出了一个疑问:瞳孔的大小是否与记忆处理之间存在某种关联?