关系记忆是一种记忆物体、人或事件之间任意或间接关联的能力，例如带有面孔的名字、您将车钥匙放在哪里以及您是否在做饭后离开家之前关掉了炉子。
先前的研究已经确定，动物和人类的记忆可以从充足的优质睡眠中受益。在 2022 年 5 月 25 日发表在《神经科学杂志》上的一项新研究中，加州大学圣地亚哥分校医学院医学教授 Maxim Bazhenov 博士和他实验室的研究生 Timothy Tadros 描述了以下潜在机制：在睡眠期间加强或创造新的关系记忆。
作者开发了大脑两个区域的人工模型：丘脑（参与早期感觉处理）和皮质（参与记忆、学习和决策）。该模型能够模拟两种主要的大脑状态：当神经元自发活跃时清醒并经过优化以处理感觉输入，以及当产生电活动的固有振荡（例如慢波）时的深度睡眠。
可以改变网络模型的属性以促进清醒和睡眠活动之间的转换，类似于生物大脑每天所做的事情。
在皮层区域，神经元之间的连接被允许根据它们的活动变强或变弱，称为突触可塑性，它反映了记忆如何形成或擦除的主要已知生物学机制。
“我们在视觉处理后对皮层进行了建模，一个皮层代表初级视觉皮层，另一个皮层代表联想皮层，”Tadros 说。 “每次看到同一个物体时，视觉皮层中大致相同的神经元都会被激活。如果一个人在同一环境中看到两个物体，那么这些关联可能会通过加强代表这两个物体的神经元之间的连接在联想皮层中学习。”
科学家们在清醒模式下训练网络学习这样的直接关联，例如 A+B 或 B+C 而不是 A+C，然后发现在睡眠模式下，模型形成了间接关联：A+C。
“发生这种情况是因为在睡眠期间，代表所有三个相关项目（A、B 和 C）的神经元以紧密的时间顺序自发地发射，这种现象称为睡眠重放，它触发了突触可塑性并导致所有这些神经元之间形成强大的突触连接， ”巴热诺夫说。 “因此，在睡眠之后，激活任何一个组，例如 A，激活所有其他相关组，例如 B 和 C。”
虽然主要是概念性的，但研究人员表示，这项工作具有现实世界的意义。
“这项研究对现实世界的一个重要影响是为未来的疾病研究提供信息，例如精神分裂症和自闭症谱系障碍，”巴热诺夫说。 “研究表明，患有这些疾病的人在关系记忆任务中表现更差，并且睡眠也受到干扰，特别是慢波睡眠。
“我们的研究表明，与只关注认知症状相比，专注于改善慢波睡眠以减轻与这些疾病相关的一些认知症状可能是一条更有成效的前进道路。”
作者还指出，记忆功能和睡眠质量会随着年龄的增长而下降，但增强睡眠振荡的现有或新技术可能有助于保护和改善老年人的记忆功能。
参考：Tadros T, Bazhenov M. 睡眠在关系联想记忆形成中的作用。 J神经科学。 2022. doi:
10.1523/JNEUROSCI.2044-21.2022
