慢震蕩與δ波競爭性調節記憶

2020-11-25 科學網

慢震蕩與δ波競爭性調節記憶

作者：

小柯機器人

發布時間：2019/10/4 21:45:02

慢振蕩和δ波在記憶的鞏固和遺忘中發揮競爭作用，這一成果由美國加州大學舊金山分校的Karunesh Ganguly團隊近期取得。相關論文於2019年10月3日發表於國際學術期刊《細胞》。

研究人員介紹，睡眠與記憶鞏固和經歷遺忘有關。但是，目前尚不清楚什麼決定著鞏固與遺忘之間的平衡。

研究人員測試了睡眠期間與活動有關的過程如何可能差異地調節這兩個過程。研究人員專門測試了非快速眼動（NREM）睡眠過程中神經重激活是如何與神經活動的鞏固與削弱發生因果聯繫的。令人驚訝的是，研究人員發現慢速振蕩（SO）和δ波在鞏固與遺忘之間具有可分離和競爭的作用。通過使用閉環光遺傳學方法調製與SO或δ波相關的皮質脈衝，研究人員可以分別減弱或增強鞏固，從而雙向調製與睡眠有關的性能提升。

研究人員進一步發現，相對於δ波，紡錘體神經元到SO的時間耦合變化可以解釋這種影響。因此，這些結果表明，由SO和δ波驅動的神經活動在依賴睡眠的記憶鞏固中具有競爭作用。

附：英文原文

Title: Competing Roles of Slow Oscillations and Delta Waves in Memory Consolidation versus Forgetting

Author: Jaekyung Kim, Tanuj Gulati, Karunesh Ganguly

Issue&Volume: 2019/10/03

Abstract: Sleep has been implicated in both memory consolidation and forgetting of experiences. However, it is unclear what governs the balance between consolidation and forgetting. Here, we tested how activity-dependent processing during sleep might differentially regulate these two processes. We specifically examined how neural reactivations during non-rapid eye movement (NREM) sleep were causally linked to consolidation versus weakening of the neural correlates of neuroprosthetic skill. Strikingly, we found that slow oscillations (SOs) and delta (δ) waves have dissociable and competing roles in consolidation versus forgetting. By modulating cortical spiking linked to SOs or δ waves using closed-loop optogenetic methods, we could, respectively, weaken or strengthen consolidation and thereby bidirectionally modulate sleep-dependent performance gains. We further found that changes in the temporal coupling of spindles to SOs relative to δ waves could account for such effects. Thus, our results indicate that neural activity driven by SOs and δ waves have competing roles in sleep-dependent memory consolidation.

DOI: 10.1016/j.cell.2019.08.040

Source: https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)30959-6

Cell：《細胞》，創刊於1974年。隸屬於細胞出版社，最新IF：36.216

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