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不眠而休?美研究:刺激局部腦區可模擬睡眠修復效果

大視野

不眠而休?美研究:刺激局部腦區可模擬睡眠修復效果
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不眠而休?美研究:刺激局部腦區可模擬睡眠修復效果

2026年06月27日 14:20

美國威斯康星大學研究人員近日在《自然·神經科學》期刊發表論文,揭示大腦無需全身進入睡眠狀態,也能在局部區域實現類似睡眠的生物性修復,顛覆人類對「休息」的傳統認知。

睡眠一直被視為「還債」 

長久以來,學界普遍認為睡眠本質上是「還債」——我們清醒的每一小時都會在大腦內堆積代謝廢物,只有夜間睡眠才能償還這些「債務」。其中較主流的理論是「突觸穩態假說」:清醒狀態下,神經元之間的連接會持續強化,每一次學習、處理信息或作出反應,都會在神經網絡中留下微小分子印記。到了晚上,神經網絡飽和、信號過度激活,效率開始下降。非快速眼動睡眠正是大腦的「清理」時段——突觸被選擇性削弱,釋放局部睡眠壓力,讓神經回路重置,為次日學習工作做好準備。

一旦缺少這一重置過程,認知能力會大幅衰退,這也是睡眠不足損傷記憶、削弱學習能力的根本原因。此前,人們一直認為這種重置必須讓整個大腦進入深度睡眠的慢波同步振盪狀態。

局部誘導慢波即可緩解睡眠壓力

威斯康星大學的研究團隊利用小鼠實驗推翻上述固有認知。研究人員事先對小鼠神經元進行基因改造,使其表達一種名為視蛋白的光敏蛋白,隨後將微型光纖植入小鼠大腦皮層。他們採用光遺傳學技術,通過光脈衝調控特定神經元的活動。

在睡眠剝奪小鼠的感覺運動皮層中,研究人員人為誘導出0.5至1赫茲的神經元放電模式——該低頻節律與自然睡眠中非快速眼動慢波的頻率完全相同,而小鼠大腦其餘區域保持活躍,全程處於清醒狀態。結果顯示,干預區域內的局部睡眠壓力分子標記物顯著下降。

局部休息而非全腦休眠

研究證明,僅在局部神經回路建立非快速眼動睡眠節律,就足以緩解該區域的睡眠壓力並恢復神經功能。這並非啟示人類從此可以不用睡覺,而是更新了對睡眠的認知:神經休息並非一個不可分割的系統性狀態,而是一個可以分區域進行的生理過程。睡眠的修復效果不在於關閉整個大腦,而是在正確的位置複刻正確的神經振盪節律。

僅在局部神經回路建立非快速眼動睡眠節律,就足以緩解該區域的睡眠壓力並恢復神經功能。資料圖片

僅在局部神經回路建立非快速眼動睡眠節律,就足以緩解該區域的睡眠壓力並恢復神經功能。資料圖片

行為學測試進一步印證了該結論。接受干預的小鼠僅在依賴受刺激神經回路的觸覺任務中恢復表現,其餘由未干預腦區負責的認知任務能力並未改善。換言之,視覺皮層可以處於「休息狀態」,而運動皮層同步保持高強度運轉。

探究不同皮層區域是否獨立累積睡眠壓力

科研團隊接下來將重點探究:在日常不同認知需求下,不同皮層區域是否會獨立累積各自的睡眠壓力。若該猜想成立,那麼睡眠的生物學機制將比以往任何模型所揭示的都更加模塊化,也更值得深入挖掘。

近日,河南一款「花椒味提子」在社交平台突然爆紅,吸引大批慕名而來的市民到水果店排隊搶購。有顧客甚至專程從數十公里外駕車前往購買,網民亦紛紛留言詢問代購、郵寄及購買樹苗事宜。據悉,這款提子因消費者吃後感到有些麻意,因而被大眾命名為「花椒味」。有現場試吃的顧客更指出,將提子核咬碎後確實會有一點麻麻的味道。

小紅書@飞天卡卡

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中國農業科學院鄭州果樹研究所專家李道春表示,這款提子是研究所眾多雜交組合中的一個優系,目前尚未有正式名字。研究所坦言從未想像會突然爆紅,合作水果店的職員近日亦因處理門市及手機查詢而忙個不停。水果店老闆透露,店內只有10棵該品種的樹,賣完後想吃就只能等明年。

小紅書@飞天卡卡

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專家李道明指出,一個品種從雜交到最終審定上市至少需要十年,而「花椒味」優系已處於最後一輪競爭中。研究人員藉由與小店合作,期望完成市場調查以了解消費者的口味喜好。針對部分網民對試驗品種安全性的擔憂,李道春明確澄清其安全無害。他強調新品種完全是透過雜交培育而成,絕非基因改造。

小紅書@飞天卡卡

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