上海
我们睡觉的时候，大脑并没有真正休息，会悄悄回放白天的经历来巩固记忆。以往大多知道浅睡阶段（NREM）会集中回放记忆，但做梦的REM睡眠如何帮我们记东西，具体脑内过程还不太清楚……
基于此，2026年8月21日，布兰代斯大学Shantanu P Jadhav研究团队在《eLife》杂志发表了“REM sleep prefrontal high-frequency oscillation chains mediate distinct cortical – hippocampal reactivation patterns compared to NREM sleep”揭示了REM睡眠期间前额叶的高频振荡链，介导了不同于NREM睡眠的皮层-海马体再激活模式。
作者在啮齿动物中发现，巩固新的空间记忆时，REM 睡眠里前额叶会出现一连串高频脑波，加强海马和前额叶的沟通。和 NREM 睡眠大批神经元集体回放记忆不一样，REM 是在脑区局部抑制的状态下，少量神经元有序回放记忆，还会调控海马的兴奋程度。借助乙酰胆碱的网络模型能还原这两种模式，证明前额叶的高频脑波，是两种睡眠阶段实现不同记忆回放的关键。
图一 睡眠中不同脑电信号有哪些不一样的特征？
作者记录小鼠做空间记忆任务时海马和前额叶的脑电，同时采集它跑动和睡觉的数据，靠脑电波准确区分清醒、REM和NREM睡眠。
他们检测到两种不同的脑电瞬态信号：NREM睡眠出现皮层涟漪，REM睡眠则高频振荡更多，二者搭配的脑波也不一样。还发现REM的高频振荡会大约每130毫秒接连发生，形成振荡链，同时θ波也随之增强变化。
图二 θ节律调控高频振荡链，实现海马‑前额叶记忆信息传递
大脑里 θ‑γ 耦合，负责不同脑区配合处理信息。REM 睡眠θ波更强，θ波越强，前额叶高频振荡和振荡链就越多。γ 波和高频振荡是两套独立信号，γ波先出现，神经元对两者反应不同。
高频振荡凑在一起（200ms 内）就形成振荡链，REM 睡眠里更常见。振荡链会对齐 θ 波相位，让海马和前额叶节律高度同步；而且是海马先发出信号，再传给前额叶。
相比单独的振荡，成链时两个脑区沟通效果更好，以此支撑 REM 睡眠的记忆巩固。
图三 两种睡眠模式下，前额叶记忆回放有啥不一样？
为检验记忆会按顺序回放的猜想，作者观察前额叶神经元集群，对比它们在 NREM 尖波、REM 高频振荡链时的记忆回放情况。
NREM 尖波出现后 200‑500 毫秒，神经元集群会集中同步爆发回放记忆；而 REM 高频振荡链启动后，神经元是依次慢慢激活，不是瞬间集体爆发，整体平均反应曲线比较平缓。
用折半交叉验证证实：只有在高频振荡链阶段，神经元的激活顺序才高度稳定，和单独振荡、NREM 尖波的模式都不一样。
动物做完任务之后睡觉，这类记忆回放会变得更强；学得越多，睡眠里的回放也越明显，这些神经元大多编码了空间任务相关信息。
总结
本研究发现了REM睡眠前额叶高频振荡链这一全新脑电模式及其对应的神经元活动特征，阐释了REM睡眠中海马‑前额叶协同巩固记忆的神经基础，揭示NREM与REM睡眠依靠不同节律分工，实现记忆的双阶段加工：NREM阶段前额叶抑制海马，REM阶段则由θ节律介导双向脑区交互，触发记忆重激活并调控海马兴奋性。该研究强调细分睡眠状态的重要性，深化了对系统记忆巩固神经环路的认识，也为解析疾病状态下睡眠神经活动异常提供依据。
文章来源：
https://doi.org/10.7554/eLife.110795.2.sa4
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