研究发现：大脑可能不需要完全睡眠来恢复记忆力和学习能力

陪着寂寞看孤单

正值世界杯，你熬夜看球了吗？在连续熬夜加班或学习后，如果你的大脑可以在你完全清醒、继续工作的同时，让一部分脑区自行“休眠”并恢复元气，那该有多好？
近期的科学研究告诉我们，这或许真的可以实现。我们都认为大脑必须进入完全睡眠状态才能进行神经维护，但一项由美国国立卫生研究院（NIH）资助的新研究颠覆了这一传统观念。发表在权威期刊《自然神经科学》上的研究发现，在动物保持清醒的状态下，如果在特定脑区重现类似睡眠的大脑活动模式，就能有效保护记忆力和学习能力。

这就像是强迫大脑的某个局部区域睡觉，当这个区域在巩固记忆、恢复学习能力时，大脑的其他部分依然保持警觉，能够与周围环境互动。这种机制其实在自然界中已有先例，比如海豚就能让大脑的两个半球轮流休息，从而在睡眠时也能保持警惕。
为了理解这项研究的运作机制，咱们需要先了解一下非快速眼动（NREM）睡眠。这种睡眠占据了成年人大约80%的睡眠时间，它在维护与记忆相关的神经网络方面扮演着至关重要的角色。在NREM睡眠期间，大脑会强化重要的神经连接，修剪掉无用的连接，从而为学习新知识腾出空间。在早期的研究中，研究人员就发现被剥夺睡眠的老鼠和人类在清醒时，大脑也会短暂出现局部慢波活动，这正是NREM睡眠的标志。尽管这些短暂的片段不足以带来实质性的恢复效果，但它给了科学家们诱导更长时间类似活动的灵感。
在这次的新实验中，研究人员巧妙地结合了基因修饰技术，利用光激活植入物在被剥夺睡眠的老鼠的一侧大脑中创造了有节奏的活动和不活动周期。这些每次持续30分钟的刺激主要是为了精准模拟NREM睡眠期间的大脑活动模式。结果，接受刺激后的脑区在随后的真正睡眠中，慢波活动水平显著降低，这意味着这些区域对睡眠恢复的需求已经大大减少了。更有趣的是，进一步的实验表明，这种恢复效果并不是因为大脑整体神经活动的简单减少，而是依赖于这种特定的交替活动模式。

在一项高度依赖睡眠的触觉记忆测试中，那些虽然被剥夺了睡眠，但在大脑两侧的运动和感觉区域接受了光刺激的老鼠，其表现竟然和睡眠充足的老鼠一样好。相比之下，同样被剥夺睡眠但没有接受刺激的老鼠，表现则大打折扣。这一结果有力地证明了局部“睡眠”确实能逆转睡眠剥夺带来的一些认知衰退。
甚至有一位退役飞行员在看到这项研究后在评论区感叹，他们在服役期间曾被告知只要身体平躺休息，即使大脑因压力高度活跃也没关系，这项研究似乎正好从科学角度印证了他们当年的实际经验。
这项开创性的研究不仅仅是为了解决老鼠的睡眠问题，它为人类带来了希望研究正计划进一步探索，看看是否能使用经颅刺激等侵入性更小的方法在人类身上实现类似的效果。这项研究进一步解码了我们为什么要睡觉以及我们是如何学习的，这让我们在预防和治疗认知能力下降的道路上迈出了坚实的一步。或许在不久的将来，当我们面临严重的睡眠不足时，能够通过某种非侵入式的科学手段，让疲惫的大脑分区轮休，从而时刻保持最佳的精神状态。
参考文献：Induction of cortical on/off periods in awake mice fulfills sleep functions” by Kort Driessen, Fabio Squarcio, Giulio Tononi and Chiara Cirelli, 8 June 2026, Nature Neuroscience.