睡眠的意义到底是什么？最新研究显示，睡眠是为了忘记白天学到的一些东西：大脑在人处于睡眠状况时会自行进行编辑，修剪白天清醒时形成的神经元突触。这类年来，对于大家为何要睡觉，科学家们提出了不少的说法。有些称睡眠是人节省能量的一种方法。有些人说，睡眠带来了清除大脑细胞废物的机会。还有些人说，睡眠只不过迫使动物们平静地躺下来，从而防止被捕食者发现。为了学习，大家得在大家大脑中的神经元之间形成连接，又或者说是突触。这类连接让神经元可以迅速而高效地向另一个神经元传递信号。大家在这类互联网中存储新的记忆。2003年，威斯康辛-麦迪逊大学的两位生物学家朱利奥托诺尼和奇亚拉西雷利提出，白天突触很多形成，大家的大脑回路因而变得很嘈杂。他们指出，当大家睡觉的时候，大家的大脑会在噪声中修剪那些突触来传递信号。在此后的数年里，托诺尼、西雷利与其他的一些研究职员发现很多的间接证据，来支持这种所谓的突触稳态假说。比如，他们发现神经元可以修剪它们的突触。在针对堆积成块的神经元的实验室实验中，科学家们对它们施加药物，促进它们成长出额外的突触。后来，那些神经元修剪了部分新生产出来的突触。其它的证据来自大脑发出的电波。在深度睡眠期间，大脑电波呈现降低。托诺尼和西雷利觉得是突触降低致使这种变化。4年前，托诺尼和西雷利得到了通过察看突触本身来检验他们的理论的机会。他们获得了一种针对脑组织的切片机，他们用它来从老鼠的脑部切出脑薄片。来自两人的实验室的助理科学家路易莎德维沃领导了一项有关取自老鼠（有些处在觉醒状况，有些睡眠状况）的脑组织的高困难程度研究。她和同事确定了共计6920个突触的大小和形状。他们发现，睡眠中的老鼠脑中的突触比觉醒的老鼠要小18%。这个变化这样之大，叫人很惊讶。托诺尼说道。另一项研究则是由约翰霍普金斯大学博士后研究员格雷汉姆迪林领导。迪林和同事是要通过研究老鼠脑部的蛋白质来探究突触稳态假说。我确实是要从这种有关具体细节的角度来研究这个问题。迪林说。在一项实验中，迪林和同事塑造了一个微小的窗口来察看老鼠脑部内的状况。之后，他们增加了一种化学物质来点亮脑突触上的表面蛋白质。通过该微小的窗口，他们发现表面蛋白质的数目在老鼠睡眠期间呈现降低。这正是突触降低时你预期会发生的状况。迪林和同事接着寻求从分子角度探究这种变化的触发缘由。他们发现，在夜间，突触内会增加或降低数百个蛋白质。而其中一种蛋白质尤为突出，它就是Homer1A。在以往针对培养皿神经元的实验中，Homer1A被证明对于突触修剪尤为重要。迪林因而想了解它在睡眠中是否也非常重要。为了找到答案，他们专门研究因基因改造而没办法生产Homer1A蛋白质的老鼠。这类老鼠会像普通老鼠那样睡觉，但它们的突触并没像普通老鼠那样改变它们的蛋白质。迪林的研究表明，睡意促进神经元生产Homer1A，使得它被传送到神经元的突触。而当老鼠进入睡眠状况时，Homer1A会启动突触修剪机制。为了知道这种突触修剪机制怎么样影响学习，科学家们对普通的老鼠进行了记忆测试。他们将老鼠放入一个房间，在房间里，如经过门的一个地区，它们就会遭到温和的电击。那一晚，科学家们给部分老鼠的脑部注入了一种化学物质。实验证明，那种化学物质会阻止培养皿神经元修剪它们的突触。次日，科学家们将所有些老鼠放回它们之前呆过的那个房间。两组老鼠在非常大一部分时间里都由于回想起被电击的历程而害怕得没办法动弹。而当研究职员将那些老鼠放到不一样的房间时，他们发现了一大差异。普通的老鼠会好奇地四处嗅探。而因被注入化学物质而没办法在睡眠时修剪脑部突触的那些老鼠，则再一次没办法动弹。迪林觉得，被注入化学物质的老鼠没办法记住它们具体是在哪一件房间遭到电击。因为在夜间没进行突触修剪，它们的记忆最后变得非常混乱。托诺尼和同事在实验中发现，那种突触修剪不会干扰到所有些神经元。有五分之一的突触没任何的变化。这类突触可能藏有不应被干涉的固定记忆。你可以以一种聪明的方法遗忘。托诺尼说道。其次，也有研究职员警告称，这类新发现并不可以明确证明突触稳态假说。华盛顿州立大学睡眠研究者马科斯弗兰克觉得，非常难说大脑在夜间的变化是睡眠引起的，还是生物钟引起的。这是这一研究范围的一个常见问题。他表示。俄亥俄睡眠医学研究所马库斯施密特说道，虽然大脑确实或许会在睡眠期间修剪突触，但他对这是不是就是睡眠存在的重要原因表示怀疑。谈到最新的研究，他说，它们干得非常不错，但问题是，突触修剪是睡眠的一个机能，还是只不过普通的机能？施密特指出，不仅仅是大脑，不少器官好像在睡眠期间都有不一样的运作。比如，内脏好像会生产出不少的新细胞。托诺尼称，这类新发现应当会促进研究职员去研究目前的安眠药对大脑产生什么样的影响。虽然该类药物可能能够帮助大家入眠，但它们也或许会干涉到形成记忆所需的突触修剪机制。这种药事实上可能对你不利。托诺尼说道。将来，安眠药或许会精确锁定睡眠所涉及的分子，进而确保突触得到适合的修剪。一旦你获悉基础层面发生的情况，你就可以了解该怎么样更好地提供睡眠治疗。托诺尼说。
