破解癲癇患者記憶衰退之謎,美團隊發現大腦夜間協調機制
人在睡眠時,大腦是如何保存新記憶的?美知名醫學團隊最新研究證實,當人體進入睡眠後,眶額皮質(Orbitofrontal Cortex)、視丘(Thalamus)與海馬迴(Hippocampus)三大腦區會透過電訊號發揮協同作用,共同鞏固新形成的記憶。然而,癲癇患者若出現異常放電(棘波),將會打斷這項同步機制,導致記憶表現下降。
由甘迺迪·克里格研究所(Kennedy Krieger Institute)與約翰霍普金斯醫學團隊進行的研究,記錄了癲癇患者睡眠期間的大腦電活動,重點分析神經振盪、睡眠紡錘波與海馬迴波紋等多重節律如何在睡眠中同步。
研究顯示,三大區域間的同步協調強度越高,受試者的記憶表現就越好。這是科學界首度在人類身上直接連結眶額皮質、視丘與海馬迴之間的夜間互動與記憶鞏固關係,清楚揭示了腦部夜間保存記憶的運作模式。
然而,這套大腦溝通機制相當脆弱。當患者出現癲癇尖峰放電時,會直接破壞三大腦區之間的協作,並伴隨顯著較差的記憶表現。
研究共同作者、甘迺迪·克里格研究所神經學副總裁暨約翰霍普金斯大學兒童神經學與兒科癲癇主任 Catherine Chu 表示,團隊過去始終不解為何癲癇患者常伴隨記憶問題,這項研究成功填補了這項研究缺口。負責數據分析的共同作者、約翰霍普金斯大學應用數學與統計學教授 Marc Kramer 則指出,每份腦波紀錄都蘊含龐大資訊,必須借助數學與統計工具,才能將複雜資料轉化為具有臨床意義的清晰模式。
這項研究已發表於國際權威期刊《PNAS》,並獲得美國國家衛生院(NIH)等單位資助。研究團隊表示,這項突破性發現不僅加深了外界對睡眠如何保存記憶的認知,未來更有望為臨床上辨識、監測與治療癲癇相關的認知及記憶問題提供全新方向。
(首圖來源:shutterstock)