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Science：睡眠医学的突破，大脑会在梦境中巩固积极情绪

百家作者：人工智能学家 2022-05-18 19:19:30

来源：学术头条

处理情绪，特别是区分危险和安全，对动物的生存至关重要。在人类中，过度的负面情绪，如恐惧反应和焦虑状态，会导致创伤后应激障碍（PTSD）等病理状态。

在欧洲，就有大约 15% 的人群受到持续焦虑和严重精神疾病的影响。

近日，由瑞士尔尼大学神经病学系和伯尔尼大学医院 Antoine Adamantidis 教授领导的研究小组，提供了大脑如何在有梦睡眠期间帮助加强积极情绪和削弱强烈消极或创伤性情绪的见解。

在这项研究中，科学家们发现大脑会在梦境睡眠中对情绪进行分类，并巩固积极情绪的储存，同时抑制消极情绪。研究人员表示，这项工作强调了睡眠在心理健康中的重要性，并开辟了新的治疗策略。

相关研究成果发表在近日的《科学》杂志上。

前额叶皮层在清醒期间整合了许多这些情绪，但在快速眼动睡眠期间缺突然变得静止起来。“我们的目标是了解这种令人惊讶的现象的潜在机制和功能。”伯尔尼大学医院神经病学系 Antoine Adamantidis 教授说。

睡眠医学的突破

快速眼动睡眠（REM）是一种独特而神秘的睡眠状态，在这种睡眠状态下，大部分的梦境都伴随着强烈的情绪内容而发生。这些情绪如何以及为何被重新激活尚不清楚。

为了对这一问题进行探究，研究人员首先让小鼠识别与安全相关的听觉刺激，以及其他与危险相关的听觉刺激（厌恶刺激），然后在睡眠-觉醒周期中记录小鼠大脑中神经元的活动。

图 | 科学家利用光遗传学技术研究神经元活动（来源：University of Bern）

通过这种方式，研究人员能够绘制出细胞的不同区域，并确定在 REM 睡眠期间情绪记忆是如何转变的。

神经元的胞体，能够整合来自树突的信息（输入），并通过它的轴突（输出）向其它神经元发送信号。但是研究结果表明，当它们的树突被激活时，细胞胞体保持沉默。

“这意味着两个细胞区室的脱钩，换句话说，胞体完全睡着了，树突完全清醒了。”Adamantidis 解释说。这种解耦很重要，因为树突的强烈活动允许编码危险和安全情绪，而在快速眼动睡眠期间，胞体的抑制完全阻断了信号的输出。

换句话说，大脑倾向于在树突中区分安全与危险，但会阻止对情绪的过度反应，尤其是对危险的反应。

研究人员认为，这两种机制的共存有利于生物体的稳定和生存。如果人类缺少这种区别并产生过度的恐惧反应，这可能导致焦虑症。这些发现与诸如创伤后应激障碍等病理状况特别相关，其中创伤记忆在睡眠期间日复一日地在前额叶皮层中过度巩固。

此外，这些发现为更好地理解人类睡眠期间的情绪处理铺平了道路，并为治疗创伤记忆开辟了新的视角，例如创伤后应激障碍（PTSD）。其他可能与睡眠期间这种体树突状解耦有关的急性或慢性心理健康问题，包括急性和慢性压力、焦虑、抑郁、恐慌，甚至是快感缺乏、无法感受到快乐。

睡眠研究和睡眠医学长期以来一直是伯尔尼大学和伯尔尼大学医院的研究重点。“我们希望我们的发现不仅会引起患者的兴趣，也会引起广大公众的兴趣。”Adamantidis 说。

睡眠的重要性

如今，失眠已经成为一个影响现代人健康的重要问题，我国超 3 亿人存在睡眠障碍，成年人不同程度失眠发生率已接近 40%。睡眠质量的好坏，不仅影响人的情绪，甚至能影响人的免疫系统。而且，失眠往往是身体潜在某种疾病的外在表现形式之一。

睡觉为什么如此重要？根据之前日本筑波大学国际综合睡眠医学研究所 Yu Hayashi 教授研究团队的研究发现，哺乳动物快速眼动睡眠期间大脑血液流速会显著增加，这对于大脑累积废物的清除至关重要。

我们都知道睡眠对于健康至关重要，几个晚上没睡好，就会感到烦躁不安、学习效率低下、食欲不振等等。毕竟，人一生有三分之一的时间处于睡眠状态，睡眠不足会导致一系列诸如肥胖、心脑血管疾病、抑郁等等问题。

（来源：pixabay）

人类的睡眠受生物节律的影响，同时每一次睡眠又会有其自身的睡眠周期和睡眠阶段。人类睡眠周期包括两个时相：非快速眼动睡眠期（NREM）和快速眼动睡眠期（REM）。NREM与REM交替出现，交替一次称为一个睡眠周期，两种循环往复，每夜通常有 4~5 个睡眠周期，每个周期 90~110 分钟。随着睡眠周期的继续，REM 睡眠所占比例逐渐增加。

目前，大量的研究表明，NREM 睡眠和 REM 睡眠对于人类均具有重要作用。其中，REM 睡眠对于人类记忆巩固和神经突触可塑性至关重要，而 NREM 睡眠对于人体生长激素分泌、免疫激活、炎症等功能密切相关。

在快速动眼睡眠阶段，虽然身体处于麻痹状态，但是脑在某些方面却很像是清醒状态，眼球会快速移动，同时身体肌肉放松。多数在醒来后能够回忆的清晰的梦境都是在 REM 睡眠发生的。

同时，在 REM 睡眠期间，大脑血流量会显著增加，这一过程对于清除神经元正常活动产生的各种代谢废物至关重要。而睡眠失调则会导致这一过程紊乱，与神经退行性疾病诸如阿尔兹海默病等密切相关。

这也就是说，睡眠不仅很重要，高质量的有梦睡眠也更重要。

参考资料：
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abk2734
https://www.unibe.ch/news/media_news/media_relations_e/media_releases/2022/media_releases_2022/how_sleep_helps_to_process_emotions/index_eng.html
https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(21)00992-X

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