睡眠与记忆如同一对孪生兄弟,过去科学界只知道睡眠能巩固记忆,却始终难以回答一个反向谜题:睡梦中那些悄然回放的记忆片段,是否也在重塑我们的睡眠?日前,北京智源人工智能研究院与清华大学联合团队首次给出了明确答案——记忆内容确实能反过来"雕刻"睡眠结构:积极记忆让睡眠更安稳连续,负面记忆则加剧睡眠碎片化。

图片来源:编辑网图片分享系统
难题:在脑电波的"窃窃私语"中锁定因果
"这个问题的难点,在于如何从海量、嘈杂的脑电波与记忆细胞成像数据中,揪出记忆活动与睡眠状态变化的因果关系。"北京智源人工智能研究院研究员雷博告诉记者,"这就好比要在很多人的窃窃私语中,准确锁定哪一句话改变了整个梦境。"
帮助科学家完成这项挑战的,是团队自主打造的脑科学多模态基础模型。该模型如同一个全能的"神经信号翻译官",其核心模块能将脑电图、双光子钙成像等不同来源的神经信号,统一转化为"神经活动表征",犹如将各地方言转译成普通话,使多模态数据首次能在同一框架下直接对话。
突破:给睡眠贴上标签,让记忆重放"现身"
借助这一模型,研究团队得以同步处理睡眠脑电与记忆相关的单细胞钙成像信号。他们发现,该模型不仅能判断记忆神经信号可否预测睡眠状态的转变,还成功区分出两类截然不同的睡眠——"伴随记忆重激活的睡眠"与"不伴随记忆重激活的睡眠"。
"如同给睡眠贴上了清晰标签,让我们看见,睡梦中的记忆重放并非无关紧要的'背景音',而是手握剧本的'导演'。"雷博说。
核心发现:负面记忆是深夜的"恐怖片"
更深入的发现随之而来。研究团队观察到,当小鼠在睡眠中重放负面记忆时,睡眠会明显变得支离破碎,机体警觉性升高,整夜辗转难安——犹如大脑在深夜反复播放恐怖片。相反,积极记忆的重放则像一曲舒缓的安眠曲,显著增强睡眠的连续性与抗干扰能力。
这一发现首次建立起"记忆—睡眠"双向调控的全新科学框架。雷博表示,这也为抑郁、焦虑等精神疾病伴发的睡眠障碍提供了崭新的机制视角与治疗思路——或许未来,干预睡眠中的记忆重放过程,将成为治疗情绪障碍的一条新路径。

