来自加州大学旧金山分校、圣何塞州立大学和宾夕法尼亚大学的一组生物医学研究人员发现,线虫需要睡眠才能通过重新映射嗅觉突触来巩固它们的气味记忆。在Cell报道的这项研究中,该小组研究了线虫和睡眠期间突触的行为。

线虫实验发现它们需要小睡来巩固气味记忆

此前的研究表明,动物睡眠的原因之一是帮助大脑巩固长期记忆。先前的研究还表明,此类记忆存储在大脑的突触中,而不是神经元。在这项新研究中,研究人员将精力集中在线虫身上,因为它们的大脑结构已经被绘制出来——它们只有302个神经元。该团队希望观察他们在睡眠期间突触的变化。但首先,他们必须想出一种方法来确定这些小动物何时睡觉。

对多个标本的仔细研究表明,线虫的睡眠可以通过某种身体姿势来识别。一旦确定,该团队训练了几个样本来忽略丁酮的气味,他们通常认为丁酮的气味很有吸引力。他们通过多次去除与气味相关的食物来做到这一点。然后,研究人员仔细观察了线虫的大脑,特别是一个名为AWC的神经元,已知该神经元与另一个名为AIY的神经元进行通信。

他们发现,训练蠕虫忽略丁酮会导致AWC和AIY神经元之间的突触减少。该团队随后训练其他蠕虫避免闻到丁酮的气味,但这一次不允许它们在之后小睡。而这一次,他们发现神经细胞之间的突触连接更紧密——他们还发现线虫不记得它们接受过的训练。

研究人员认为,短暂的小睡可以让他们的突触重新编程,这反过来又可以让记忆凝固。