你為何總是邊學邊忘

近期一項在老鼠身上的研究發現，當我們處于睡眠狀態時，一種慢波腦電波幫助強化記憶，而另一種與之對抗的腦電波削弱記憶。這兩種電波相互作用，對我們的記憶造成了影響。

好不容易記住的內容，一覺起來就忘了大半？還有的人說，自己總是一邊學，一邊就忘記了？這是怎么回事？大腦是怎樣在睡眠狀態中權衡需要記住或遺忘的信息？

近期一項在老鼠身上的研究發現，當我們處于睡眠狀態時，一種慢波腦電波幫助強化記憶，而另一種與之對抗的腦電波削弱記憶。兩種腦波的動態平衡完成了大腦中信息的重組。通過更深入的研究，未來我們或許能找到強化學習或改善認知能力的方法。

功能相反的兩種腦波，一個強化記憶，一個弱化記憶

據研究顯示，大腦收集的記憶遠比它能保存的要多。我們一整天都在吸收新的信息，但第二天只有一部分得到保留。睡眠在這種習得與遺忘的平衡中似乎至關重要。在睡眠中大腦通過發射電信號的模式使某些記憶得到加強，其他的被抹掉，但我們尚不了解這個過程的具體機制。10月3日發表的一項研究初步解開了這個謎團，研究分離出兩種功能相反的腦波，它們一個強化記憶，一個弱化記憶。

僅僅通過分離這兩種腦電波，研究人員就能初步解釋大腦如何處理記憶，從而有選擇性地保留或遺忘。他們為這個領域相互競爭的理論提供了一個協調方案。

關于記憶強化的各種理論通常被劃為兩大陣營，其中一個陣營將學習的長時記憶形成歸因于睡眠狀態中重現的大腦活動。大腦中的神經元集群模仿了最初學習過程的信號，不斷重復加強了神經元之間的突觸連接，從而加強了記憶。理論上，其他神經元之間的連接沒有被再次激活，因此不會得到強化，由它們控制的記憶就會淡化。

另一個陣營的許多研究人員則認為大腦會更加積極地清除不太有用的記憶。因為學習過程涉及加強腦內突觸連接的神經活動，會十分消耗能量;而在睡眠狀態中，流入這些突觸連接的能量減少，那些長期而言重要性較低的連接因此弱化。通過除去這些作為背景噪音的無用記憶，大腦過濾出有用的信號，從而提高了效率。

慢振蕩和睡眠紡錘波，對記憶的鞏固起著重要作用

通過觀察與睡眠相關的不同腦電波模式在記憶保持中的作用，為相關研究提供了新方向。

幾十年來，關于記憶強化與遺忘的研究主要著眼于兩種腦電波模式：慢振蕩和睡眠紡錘波，它們共同對記憶的鞏固起著至關重要的作用。慢振蕩會掃過大腦的大部分區域，而睡眠紡錘波發生在睡眠周期中無夢狀態的階段。還有一種δ 波，它比慢振蕩振幅略小一點，往往只在大腦的局部出現。由于慢震蕩和δ波通常在睡眠中一同出現，人們很難區分這兩者，所以它們通常被一起劃歸為慢波。

認識到慢振蕩和δ波之間的差別，恰恰是新發表的研究中發現的關鍵。加州大學舊金山分校的神經學博士后、該項研究的主要作者金杰容與洛杉磯西達賽奈醫療中心的生物醫學和神經學助理教授古拉蒂合作，訓練老鼠學習一種新的技能，這種技能涉及運動皮質的特定神經活動。晚上，老鼠睡覺的時候，他們對其腦中特定的波形加以抑制。第二天，他們測試了老鼠對新技能的記憶是否有所加強或淡化，以此探尋不同腦電波的功能。

金杰容在老鼠腦電波圖中用精確的標準區分了慢振蕩和δ波，總結出兩者的區別;當他和同事們消去了慢振蕩后，老鼠的學習效果下降了，這點與預期相符。但令研究人員驚訝的是，干擾δ波后，他們看到了相反的效果：老鼠的記憶增強了。

對δ波的研究，有助于找到加強記憶的干預方法

影響記憶的不只是慢振蕩，δ波似乎也產生了影響。“這兩者或許不只關系到‘記得，更對‘在正確的時間記住正確的事情至關重要。”美國加州大學爾灣分校精神病學和人類行為學助理教授曼德說。

古拉蒂和他的團隊在研究中觀察到，睡眠紡錘波與不同波伴隨出現時有不同的表現。和慢振蕩一起出現時，紡錘波傾向于和它的一個相位耦合，但它和δ波的耦合卻發生在另一個相位。

曼德說，在衰老的大腦中，紡錘波顯示出類似的變化，因為它開始在慢波不同的點上駐扎。如果δ波在衰老的大腦中更普遍的話，這種變化或許能得到解釋。

δ波也與阿爾茨海默病（老年癡呆癥）有更直接的聯系。在晚期患者中，不僅在睡眠狀態中，清醒狀態下也能檢測出δ波。曼德說：“你會看到到處都是δ波。”它們的存在暗示了大腦中記憶障礙如何形成。

能否將關于腦波如何互相競爭的研究拓展到類似衰老的新領域中，將取決于這種機制是否也能解釋其他類型的學習過程。比如說，學習運動技巧所涉及的大腦區域對其他類型的學習過程參與不多，所以我們還不清楚這種腦波對抗機制是否存在于所有類型的記憶中。

“認識到δ波可能具備與慢振蕩不同的功能，這一概念也為睡眠與記憶領域的許多其他研究提供了前景光明的方法。比如，一些旨在改善睡眠的藥物仍無法加強學習和記憶，未來的研究或許能通過探索慢波如何在兩種波的影響下保持平衡，找到其中的原因。我們甚至有可能證明，通過干擾δ波來強化記憶是可行的，而不是專注產生更多慢振蕩。通過對記憶超常人群的大腦活動進行研究，或許還能找到加強記憶的干預方法。這些思路有助于開辟嶄新的研究領域。”曼德說。（《環球科學》）