關系記憶是一種記憶物體、人或事件之間任意或間接關聯(lián)的能力，例如帶有面孔的名字、您將車鑰匙放在哪里以及您是否在做飯后離開家之前關掉了爐子。
先前的研究已經確定，動物和人類的記憶可以從充足的優(yōu)質睡眠中受益。在 2022 年 5 月 25 日發(fā)表在《神經科學雜志》上的一項新研究中，加州大學圣地亞哥分校醫(yī)學院醫(yī)學教授 Maxim Bazhenov 和他實驗室的研究生 Timothy Tadros 描述了在睡眠期間加強或創(chuàng)造新的關系記憶的潛在機制。
作者開發(fā)了大腦兩個區(qū)域的人工模型：丘腦(參與早期感覺處理)和皮質(參與記憶、學習和決策)。該模型能夠模擬兩種主要的大腦狀態(tài)：當神經元自發(fā)活躍時清醒并經過優(yōu)化以處理感覺輸入，以及當產生電活動的固有振蕩(例如慢波)時的深度睡眠。
可以更改網絡模型的屬性以促進清醒和睡眠活動之間的轉換，類似于生物大腦每天所做的事情。
在皮層區(qū)域，神經元之間的連接被允許根據(jù)它們的活動變強或變弱，稱為突觸可塑性，它反映了記憶形成或擦除的主要已知生物學機制。
“我們在視覺處理后對皮層進行了建模，一個皮層代表初級視覺皮層，另一個皮層代表聯(lián)想皮層，”Tadros 說。“每當一個人看到同一個物體時，視覺皮層中大致相同的神經元就會被激活。如果一個人在相同的環(huán)境中看到兩個物體，那么這些關聯(lián)可能會通過加強代表每個物體的神經元之間的連接在聯(lián)想皮層中學習到。兩個對象。”
科學家們在清醒模式下訓練網絡學習這樣的直接關聯(lián)，例如 A+B 或 B+C 而不是 A+C，然后發(fā)現(xiàn)在睡眠模式下，模型形成了間接關聯(lián)：A+C。
“發(fā)生這種情況是因為在睡眠期間，代表所有三個相關項目(A、B 和 C)的神經元以緊密的時間順序自發(fā)地發(fā)射，這種現(xiàn)象稱為睡眠重放，它觸發(fā)了突觸可塑性并導致所有這些神經元之間形成強大的突觸連接， “巴熱諾夫說。“因此，在睡眠之后，激活任何一個組，例如 A，激活所有其他相關組，例如 B 和 C。”
雖然主要是概念性的，但研究人員表示，這項工作具有現(xiàn)實世界的意義。
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