据研究人员称，你的呼吸模式可能是改善记忆的关键。这是西北大学研究人员的一项新研究结果，该研究首次在人类海马体中发现了睡眠期间的呼吸节律，揭示了呼吸作为协调睡眠振荡的节拍器的作用。这些发现强调了呼吸在记忆巩固中的基本作用，对患有睡眠呼吸障碍的人具有重要意义。
呼吸同步支持记忆巩固的脑波
西北大学医学院的一项新研究显示，就像指挥家协调乐队中的各种乐器来创作交响乐一样，呼吸同步海马体中的脑波，以增强睡眠期间的记忆。这是首次在人类中发现睡眠期间的呼吸节律与这些海马体脑波——称为慢波、纺锤波和涟漪波——之间的联系。科学家们知道这些波与记忆有关，但其背后的驱动因素一直未知。
“为了加强记忆，三种特殊的神经振荡在睡眠期间的海马体中出现并同步，但人们认为它们是随机出现的，”资深研究作者、西北大学费因伯格医学院神经学教授克里斯蒂娜·泽拉诺（Christina Zelano）说，“我们发现它们是由呼吸节律协调的。”
西北大学的研究人员发现，海马体振荡发生在呼吸周期的特定点，这表明呼吸是睡眠期间适当记忆巩固的关键节奏。
“记忆巩固依赖于睡眠期间脑波的协调，我们显示这一过程由呼吸密切计时，”共同作者安德鲁·谢里夫（Andrew Sheriff）说，他是泽拉诺实验室的博士后学生。
这项研究最近发表在《美国国家科学院院刊》上。
睡眠呼吸障碍的影响
这些发现对睡眠呼吸障碍——如睡眠呼吸暂停——具有重要意义，因为这种障碍与记忆力下降有关。
我们都曾有过在一夜好眠后记忆更好的体验。早在古罗马时期，学者昆体良就注意到了这一“奇怪的事实”，即“一个晚上的间隔会大大增强记忆力”。研究作者表示，他描述的是我们现在所说的记忆巩固，这是通过海马体中不同脑波的精心协调实现的。
“当你睡觉时，你的大脑会积极地重播你在白天的经历，”谢里夫说。
谢里夫刚从冰岛雷克雅未克的一次会议回来，他在那里不得不熟悉一个新城市。“海马体在形成新区域的地图中起着重要作用，”谢里夫说，“我会醒来，感觉自己对周围城市的表征更好了。这是由我在睡眠期间发生的振荡所促进的，我们发现这些振荡是由呼吸协调的。”
研究结果表明，睡眠期间呼吸受阻的人应该寻求治疗，谢里夫说。
“当你没有足够的睡眠时，你的大脑会受损，认知能力会下降，你会变得模糊不清，”谢里夫说。“我们还知道，睡眠呼吸障碍与中风、痴呆和阿尔茨海默病等神经退行性疾病有关。
“如果你听某人呼吸，你可能会判断他们是否在睡觉，因为睡觉时的呼吸节奏不同。其中一个原因可能是呼吸正在执行一项精细的任务：协调与记忆相关的脑波。”
参考文献：“呼吸协调人类海马体睡眠振荡的同步化” 作者：安德鲁·谢里夫、周光宇、Vivek Sagar、Justin B. Morgenthaler、Christopher Cyr、Katherina K. Hauner、Mahmoud Omidbeigi、Joshua M. Rosenow、Stephan U. Schuele、Gregory Lane 和 Christina Zelano，《美国国家科学院院刊》，2024年12月16日。DOI: 10.1073/pnas.2405395121
这项研究由国家聋哑和其他交流障碍研究所和露丝·L·基尔施斯坦机构国家研究奖资助。
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