独特的睡眠大脑活动爆发，被称为睡眠纺锤波，长期以来普遍与加强最近形成的记忆有关。但新的研究已成功地将这种激增与清醒时的特定学习行为联系起来。
这些电活动爆发，可以在脑电图 (EEG) 上观察到尖锐的峰值，往往发生在早期睡眠阶段，此时大脑活动通常较低。《当代生物学》杂志上发表的一项研究表明，睡眠纺锤波明显出现在研究参与者早些时候清醒并在学习一项指定任务时活跃的特定大脑区域。这些区域中较强的纺锤波与睡眠后更好的回忆有关。
该研究的资深作者、牛津大学认知神经科学家伯恩哈德·斯塔雷西纳说：“我们能够将[每个]参与者用于学习的大脑区域与睡眠期间的纺锤波活动精确地联系起来。” 斯塔雷西纳、英国伯明翰大学的马里特·佩茨卡及其同事设计了一组他们称之为“记忆竞技场”的任务，该任务要求每位参与者记住一个圆圈内出现的一系列图像。当受试者这样做时，研究人员使用脑电图测量他们的大脑活动，脑电图使用放置在头部的电极。参与者随后进行了两小时的午睡，之后他们记住了一组新的图像——但随后必须重新创建睡眠前学习的原始图像序列。
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在午睡期间，研究人员记录到，在睡眠前记忆任务期间活跃的特定大脑区域中，睡眠纺锤波更强，并且这些区域因参与者而异。这表明纺锤波模式并非“硬连线”在人类大脑的默认部分；相反，它与个人的思维模式有关。研究人员还观察到，在记忆期间使用的大脑区域中经历了更强睡眠纺锤波的参与者，在午睡后能够更好地重新创建图像的位置。
先前的研究表明，纺锤波会触发大脑变化，从而启动加强和完善记忆的过程，部分是通过控制钙流入某些细胞。研究人员表示，这项新研究是第一个直接测量学习期间的大脑活动以支持这种联系的研究，也是第一个将更好的记忆回忆与学习期间活跃区域中更强的纺锤波联系起来的研究——尽管他们指出这并不表明纺锤波本身是否积极地改善了回忆。斯塔雷西纳说，未来的工作应该检查海马体（大脑的记忆中心）中的纺锤波和其他活动。
华盛顿大学和西雅图儿童医院的睡眠研究员兼医生卢尔德斯·德尔罗索说，这项研究是“一份令人信服的手稿，支持纺锤波在记忆中的作用”，她没有参与这项工作。她希望科学家们也能研究患有影响学习和注意力的疾病（如 ADHD 和阅读障碍）的人的纺锤波。