大腦不用完全關機也能修復，動物實驗首在清醒狀態誘發「局部慢波睡眠」

動物依賴深層睡眠帶來的某些核心修復功能，其實可在清醒狀態下透過局部腦區刺激達成，同時改善睡眠不足造成的認知問題？一項新小鼠實驗結果正挑戰「大腦必須進入完全睡眠才能進行神經修復」的傳統觀點。

成人約 80% 睡眠時間處於非快速動眼睡眠（Non-rapid eye movement，NREM），大腦活動在這段慢波睡眠期間下降到最低，強化重要神經連結的同時修剪不重要突觸，以騰出新的學習空間──被視為記憶鞏固與學習能力維持核心機制。

然而威斯康辛大學麥迪遜分校精神科教授 Chiara Cirelli 團隊過去曾發現，睡眠不足的人、動物即使保持清醒，也會短暫出現「局部慢波活動」，雖然時間短到難產生明顯恢復效果，但暗示部分腦功能可在局部、非整腦同步睡眠狀態下發生。

研究團隊展開新小鼠實驗，結合遺傳改造與光遺傳學（optogenetics）技術，刻意讓清醒小鼠的指定大腦區域進入類睡眠模式（類似 NREM 節律），這種狀態有點像海豚的「半腦慢波」睡眠，即一側大腦休息鞏固記憶，另一側大腦清醒保持警覺。

觀察結果顯示，受刺激的大腦區域在隨後睡眠期間明顯表現較低慢波活動，代表這些區域已部分恢復，對睡眠的恢復需求變小。

局部腦區休眠就可進入修復模式

緊接著團隊對小鼠進行依賴睡眠的觸覺記憶測試，發現未接受刺激的睡眠不足小鼠，觸覺記憶任務表現明顯下降，接受「局部類睡眠刺激」的睡眠不足小鼠，表現卻與正常睡眠組小鼠相近。

換句話說，對特定大腦區域施加「類 NREM 慢波節律」，能讓動物整體保持清醒之際部分逆轉睡眠不足造成的認知損害，真正重要的是「活動／不活動交替特定節律」，而不是單純讓神經元整體安靜下來。

當前實驗使用的是侵入式光遺傳技術，不太可能轉移至人體試驗，因此團隊下一步計畫使用經顱電刺激、磁刺激等非侵入式方法，嘗試能否在人腦局部誘發類似慢波活動，進一步分析可否改善長期失眠、輪班工作者認知受損的輔助手段，或延緩老化、神經退化疾病的認知衰退。

• The Brain May Not Need Full Sleep To Recover, New Research Finds

（首圖來源：pixabay）