啊，睡觉，也许……会缩小你的神经连接？这是对睡眠期间大脑微妙变化进行研究的新结论。
研究人员发现，睡眠提供了一个时间，让大脑的突触——神经元之间的连接——缩小近 20%。在这段时间里，突触会休息，为第二天做准备，当它们接收新的输入时，它们会变得更强壮——也就是说，学习新的东西，研究人员说。
科学家们说，如果没有这种被称为“突触稳态”的重置，突触可能会变得过载和烧坏，就像一个插了太多电器的插座一样。
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威斯康星大学麦迪逊分校睡眠与意识中心的研究合著者基亚拉·奇雷利博士说：“睡眠是进行突触重新规范化的最佳时机……因为当我们清醒时，我们是‘此时此地’的奴隶，总是关注某些刺激并学习一些东西。”[关于大脑你不知道的 10 件事]
奇雷利告诉《生命科学》：“在睡眠期间，我们对外部世界的关注要少得多……大脑可以采样[或评估]我们所有的突触，并以智能的方式重新规范它们。”
奇雷利和她的同事、同样来自威斯康星大学麦迪逊分校的朱利奥·托诺尼博士在 2003 年提出了这种突触稳态假说 (SHY)。
现在，奇雷利和托诺尼在观察到老鼠睡觉时突触的缩小后，获得了 SHY 的直接视觉证据，这是一项历时四年的复杂实验。研究人员今天（2 月 2 日）在《科学》杂志上描述了他们的发现。
研究人员说，睡眠是人们为能够不断学习新事物的大脑付出的代价。
英国牛津大学睡眠和昼夜神经科学研究所所长罗素·福斯特没有参与这项研究，他称其为“非常好的、清晰的研究”。福斯特说，这些发现支持了睡眠对于记忆的巩固和学习是必要的这一概念。
千百年来，人类一直在探索睡眠的本质和目的。亚里士多德认为睡眠具有恢复性作用，是取代或重建白天身体消耗殆尽的一切的时间。现代科学支持这一观点，研究人员已经确定了与恢复相关的基因组和仅在睡眠期间开启的代谢途径。
奇雷利和托诺尼专注于睡眠对大脑的影响。在 2003 年发表的一篇论文中，他们假设了睡眠在突触生长中的作用，突触是神经元之间传递信息的途径。突触在白天会不断加强或扩大，以适应大脑吸收新体验时产生的流量。但是，这种加强不能无限期地进行下去，否则突触会变得饱和——想想“信息过载”。
研究人员在他们早期的论文中指出，突触在睡眠期间会被修剪掉。这种修剪不一定会导致身体需要睡眠；相反，身体正在利用个体睡眠时大脑流量减少的优势。[关于梦的 7 个令人费解的事实]
为了寻找证据，研究人员使用了一种新型电子显微镜，它可以辨别老鼠大脑中纳米级微小突触的缩小和随后的扩张。他们发现，几个小时的睡眠导致突触的平均大小减少了 18%。
奇雷利说，一个有趣的发现是，这种修剪发生在约 80% 的突触中，但最大的突触幸免于难。研究人员推测，这些较大的突触可能与最稳定和最重要的记忆有关，大脑不想失去这些连接。然而，大脑决定修剪哪些突触连接的方式是另一个有待探索的谜团，奇雷利说。
福斯特说：“在晚上进行修剪至关重要，这样白天临时突触编码的大量信息就不会压垮大脑。修剪确保只保留最重要的信息。”
福斯特说，他可以设想基于奇雷利-托诺尼研究的后续实验，这些实验将使用小鼠模型来探索昼夜节律（身体的“内部时钟”）、睡眠、突触修剪和精神疾病之间的联系。福斯特说，这些疾病的一些关键特征似乎是神经回路的紊乱、睡眠障碍以及认知和记忆的损害。福斯特还是即将出版的书籍《昼夜节律：简明介绍》（牛津大学出版社，2017 年）的合著者。
福斯特补充说，重置突触可能是睡眠的核心特征，特别是对于与其它动物相比具有先进认知能力的人类来说。然而，修剪可能只是睡眠阶段发生的众多基本功能之一，在这个阶段，身体利用身体不活动来执行一系列基本的内务活动，他说。
所以亚里士多德并没有错得太离谱。
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