“明明记得钥匙放桌上,回头找却找不到,是不是昨晚没睡好?
这种“记忆力变差”的体验几乎人人都有,但背后的神经机制一直模糊不清。我们的大脑如何记住物体的位置,睡眠缺失又会怎样扰乱这个过程?
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2026年3月20日,北京大学万有/伊鸣教授团队在《Nature Communications》上发表的研究《 Parvalbumin-positive neurons in the medial septum participate in the formation of hippocampal-dependent spatial memory 》,第一次给出了清晰的答案:
内侧隔核的小白蛋白阳性(PV+)神经元,是空间记忆的编码器。它们负责在你看到物体位置时,把信息编码进海马体。睡眠剥夺会抑制这些神经元,让它们没法正常工作——于是,该记住的位置没记住,该找的东西找不着。激活该类神经元能挽救睡眠剥夺导致的物体位置识别损伤,证实其在海马依赖的空间记忆形成中发挥关键的因果作用。
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缺觉真的会让小鼠记性变差吗?
研究者用旋转杆法让小鼠急性睡眠剥夺——相当于让小鼠“熬了一夜”。物体位置识别结果显示,正常小鼠能分辨位置变化,缺觉的小鼠无法分辨。但缺觉小鼠的探索能力、运动能力、焦虑水平都没受影响——说明不是它们不想动,是真的记不住。同时用脑电图记录,发现海马背侧CA1区的theta振荡减弱,内侧隔核和CA1的局部场电位相干性下降——脑电信号也乱了。
也就是说,睡眠剥夺只破坏了与空间记忆相关的脑区电信号,而非小鼠的运动或情绪。
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谁在负责“编码位置”?
研究者聚焦内侧隔核脑区的小白蛋白阳性(PV+)神经元。
用光遗传学标记这类神经元,记录它们的放电情况:正常小鼠在探索物体时,PV+神经元放电显著升高,而且对不同物体有不同的响应;用广义线性模型解码,发现这些神经元的群体活动能区分不同物体的位置。但缺觉后PV+神经元对物体的响应大幅减弱,解码物体位置的能力在记忆提取阶段完全丧失,而且这类神经元编码物体信息的功能,和编码运动速度的功能是独立的——说明它们专门负责物体位置记忆。
因此,内侧隔核 PV + 神经元专门负责空间记忆编码,受睡眠剥夺抑制。
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睡眠剥夺如何影响海马位置细胞?
海马背侧CA1区位置细胞负责编码特定的空间位置。
正常情况下,当物体移动后,位置细胞的放电场会向新位置偏移——大脑在重新编码空间信息。但缺觉后,位置细胞的放电场偏移变得无规律,细胞间的共活动显著增强,陷入“过度关联”的模式;而且,正常小鼠里,PV+神经元和位置细胞有大量的相关活动;缺觉后,这种关联消失了。
因此,睡眠剥夺使海马里的位置细胞无法重新编码物体新位置。
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激活PV+神经元,记忆就回来了
在记忆编码阶段,用光遗传学以12Hz频率激活内侧隔核的PV+神经元,结果显示:海马背侧CA1区的theta振荡恢复,位置细胞的放电场重新向新位置偏移,细胞间过度的共活动降低,小鼠的物体位置识别能力被挽救。而且,只有在编码阶段激活才管用——巩固阶段或提取阶段激活,没效果。直接激活PV+神经元向海马的投射通路,同样能逆转记忆损伤。
因此,激活PV+神经元,就能修复睡眠剥夺导致的空间记忆缺陷。
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全文总结
本研究通过急性睡眠剥夺构建空间记忆损伤模型,明确了内侧隔核 PV + 神经元是海马依赖的空间记忆形成的关键调控者。
正常情况:看到物体位置 → 内侧隔核PV+神经元激活 → 调控海马CA1区theta振荡 → 位置细胞放电场向新位置偏移 → 空间记忆形成
缺觉情况:睡眠剥夺 → 内侧隔核PV+神经元响应减弱 → 海马CA1区theta振荡减弱 → 位置细胞放电场偏移无规律、共活动过度 → 空间记忆受损
挽救方案:编码阶段激活PV+神经元 → 恢复theta振荡 → 位置细胞重新正常偏移 → 记忆回来。
该研究为睡眠剥夺、认知衰退等导致的空间记忆损伤提供了潜在的神经靶点,为开发靶向性的认知功能修复手段提供了实验依据,对临床干预睡眠障碍相关的认知损伤具有重要参考价值。
小编寄语:
考试前熬夜复习,第二天上考场,明明背过的知识点,怎么都想不起来。
北大团队的这项研究就为我们揭开了答案:急性睡眠不足会抑制大脑内侧隔核的 PV + 神经元活性,扰乱海马体位置细胞的正常工作,进而破坏空间记忆的形成;而精准激活编码阶段的 PV + 神经元,就能逆转这种睡眠剥夺导致的位置记忆损伤。
这份研究让我们对大脑的认知又深了一层,也为睡眠障碍引发的认知问题带来了新的干预思路。科学探索总能让我们更懂自己的身体,期待更多脑科学研究照进生活!
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https://doi.org/10.1038/s41467-026-70268-8
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