耶鲁研究揭示，大脑在睡眠中能同时重现和整合多重经历，提升记忆处理效率。

人类和其他动物每天都会经历并记住无数事件。当我们进入睡眠状态时，大脑中的神经元群体(被称为神经元集合)会重播这些经历，将其巩固为记忆，并“预演”未来的经历。这一过程让大脑在日后能够更快地将新经历转化为记忆。

然而，大多数研究仅限于观察动物处理单一或少量连续经历的情况，并不清楚大脑如何在睡眠中同时处理多重经历。

在一项新的研究中，耶鲁大学的科学家发现了大脑海马体的“生成编码”能力。这种能力使大脑能够在睡眠期间，将一天中发生的约15个不相关经历压缩成单个亚秒级事件(称为帧)，从而并行处理这些经历。

耶鲁医学院精神病学和神经科学副教授George Dragoi表示：“在现实生活中，我们不断经历新的情境和事件，这些都需要被独立编码，并在之后不发生混淆地记住。”

这种计算机般的并行处理能力，帮助解释了人类和其他动物为何能够处理多个连续的经历，并将其保持独立，或有时结合其含义。

该研究成果发表在《自然神经科学》期刊上。

“我们揭示的大脑机制与我们如何形成和表达内部生成的世界表征有关，例如记忆、想象和洞察力，”Dragoi说道。

随着神经科学研究的深入，越来越多的研究探索了神经元集合如何在大脑中代表经历。这个复杂的过程对学习与记忆、认知映射和空间导航有重要影响。然而，之前的研究主要集中在动物的单一经历上，这限制了研究人员对这一问题的全面理解。

在此次研究中，研究人员记录了大鼠在19.5小时内穿梭于15个不同空间环境中的海马体神经元活动。这段时间包括了大鼠的延长睡眠期，研究人员利用这些睡眠期来调查大脑“离线”时的活动——即经历的预演与重现。

通过创新的数据分析方法，研究团队在海马体中发现了多种编码模式，这些模式增强了大脑在睡眠期间的网络容量与效率，使大脑能够在不干扰的情况下处理多重经历的表征。

研究还表明，大脑能够在同一睡眠预演和重现事件中，在不同经历的时间压缩表征之间快速切换，这显著提升了大脑在睡眠中的并行信息处理能力。此外，不同的经历还可以被整合成更长的预演/重现片段，按发生顺序压缩成时长不到一秒的重播事件。

研究人员还发现，这一过程中存在一种类似“序列位置效应”的现象，即最早和最近的经历在动物睡眠期间表现得最为强烈，这与人类记忆中的现象相似——人们更容易记住事件或物品序列中的第一个和最后一个。

这项研究的其他作者还包括耶鲁大学医学院的Kefei Liu和Jeremie Sibille。

本文译自 YaleNews，由 BALI 编辑发布。

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