餓的時候做夢都想著吃東西，其實大腦是在鞏固與食物有關的記憶。睡眠最常見的功能就是鞏固記憶。從進化的觀念點上 ，這種增強的記憶在覺醒期促進覓食行為，這對於生存至關重要。在正常情況下，果蠅的睡眠-覺醒周期是穩定的，但是在長期飢餓的狀態下，寧願不睡覺也要去尋找食物。事實上，人也是如此。
在飢餓的時候，睡眠中大腦什麼都不想幹，連本職工作（鞏固記憶）都做不好，就想著吃的；相反，在正常狀態下睡眠繼續堅守崗位，鞏固記憶。在這個過程中，大腦究竟發生了什麼？
2020年12月3日賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院Amita Sehgal研究團隊利用果蠅揭示了調控大腦的記憶鞏固是如何在飢餓和飽食狀態下轉換的神經環路。
吃飽和空腹狀態下果蠅的記憶能力差別
研究人員將果蠅放在管壁中給與氣味A的同時給與糖溶液獎勵，給與氣味B的同時給與水溶液，訓練一段時間後，將氣味A和氣味B進行調換，在訓練期間進行正常的睡眠。在果蠅飽腹的狀態下，經過訓練的果蠅呆在糖溶液的試管中睡眠的時間明顯多於未經訓練的果蠅。而在飢餓的果蠅中並不存在這種差異，即便睡得再多，並不會鞏固記憶功能。這就表明飢餓會影響睡眠的記憶鞏固功能。
然而在進行6小時的睡眠剝奪後，即便是吃得飽飽的果蠅長期記憶功能也會出現障礙，而這種睡眠剝奪並不影響飢餓果蠅的記憶功能。這更進一步表明吃飽後睡眠促進記憶的鞏固。
果蠅蕈形體在氣味相關的記憶中發揮關鍵作用, 成年果蠅蕈形體由2500個固定的Kenyon cell組成.這些Kenyon cell進一步被細分為α/β, α′/β′ 和 γ型神經元,其中α′/β′型神經元與食物相關的記憶相關.然而在發育過程中α′/β′型神經元在空間上分為α′/β′m（內側）和α′/β′ap（前-後側）神經元。
阻斷飢餓果蠅α′/β′m神經元活性明顯降低長期記憶能力,但對飽食果蠅並無影響; 阻斷飽食果蠅α′/β′ap神經元活性後長期記憶能力出現障礙,但對飢餓果蠅並無影響.
此外,進一步通過鈣成像技術發現飢餓果蠅在接受氣味識別記憶訓練後α′/β′ap神經元活性降低, α′/β′m神經元活性增加,而在飽食果蠅中訓練後α′/β′m神經元活性降低.這些結果表明食物影響果蠅對鞏固食慾記憶的神經迴路的選擇。
上述神經環路是否影響睡眠？熱激活（將溫度從25度提高到32度）α′/β′ap神經元後促進果蠅睡眠質量，但在熱激活α′/β′m神經元後果蠅的睡眠減少。表明這兩類神經元可能在睡眠中發揮相反的作用。
但是正常狀態下阻斷α′/β′m神經元或α′/β′ap神經元活性對果蠅的睡眠幾乎沒有影響。存在一種可能：這兩種神經元對睡眠的調控可能與食物有關。
研究人員發現阻斷α′/β′ap神經元，經過氣味相關的食物線索訓練後果蠅的睡眠增加。在睡眠剝奪後該類型神經元活性降低，這就解釋了睡眠剝奪後即便吃飽了記憶鞏固能力也受損。
總的來說，本文揭示了在飢餓狀態和飽腹狀態下睡眠依賴和睡眠非依賴的記憶鞏固的神經環路機制。
吃飽了不睡覺記憶得不到鞏固，餓著肚子睡覺也不能促進記憶的鞏固，只有吃飽了睡覺才能更好的學習。
來源：神經周刊