原来，我们是这样“睡眠”的……

我们的大脑就如同一台机器，白天接收大量的知识信息，进行处理后储存到记忆里。一到了晚上睡觉的时候就给它“关机”。说白了就是“一闭眼，一睁眼，一天过去了”。睡一觉醒来这到底是怎么回事儿呢？现在，发表在《Science》上一项新研究（点击左下角阅读原文）解释了这个运转过程。神经元之间在功能上发生联系的部位，也是信息传递的关键部位叫作突触。显微图像表明，突触在白天会增大，在睡眠时会缩小，借此使大脑“复位”，以更好地应对第二天的任务。换句话说，睡眠是为了更好的醒来迎接崭新的第二天。

突触

美国威斯康星大学医学与公共卫生学院的科学家们进行了一项为期四年的研究，阐明了“突触稳态假说” (SHY，synaptic homeostasis hypothesis)的工作方式。

SHY 理论由Chiara Cirelli博士和Giulio Tononi2003年提出，他们都是威斯康星睡眠和意识研究中心的科学家。Cirelli 和Tononi 推测，为了具备重复学习新事物的能力，睡眠是必须付出的代价。

在清醒时持续刺激神经突触会使突触变得更强更大，人们认为这种现象在记忆和学习中起重要的作用。为了确保突触不会变饱和，并且神经信号和记忆不被忘掉，SHY表明这种生长必须被抵消掉。

睡眠被认为是完美的抵消方式，并且在睡眠时间进行复位过程非常理想。在睡眠中，人们意识不到“此时此地”，与外部世界隔离，因此能够平衡和恢复突触。随着突触变得更强大更高效，它们的体积也变得更大。相反，当突触变弱时，它们的体积也会缩小。Cirelli和Tononi通过分析突触在睡眠和清醒时是否发生体积变化来验证他们的理论。

显微图像表明，在睡眠中突触会缩小，在清醒时会生长。

睡眠导致突触的体积减少近20%

有很多专家参与了这项为期4年的研究。研究团队使用了高空间分辨率的技术（串行扫描三维电子显微镜），对小鼠大脑皮层的两个区域进行成像和重建。他们重建了6920个神经元，并对它们的体积进行了测量。

研究人员事先并不知道他们测试的小鼠是没有休息好还是已经清醒了的，以此来保证测试结果不受影响。

该研究通过捕获的图像展示了与小鼠睡眠量相关的突触尺寸。几个小时的睡眠能够使被测的两个大脑皮层区域的突触尺寸减小18%。研究人员确定，睡眠时间与突触尺寸的变化呈现比例关系。

虽然尺寸的比例缩放在80%的突触上都出现了，但是这种比例缩放是具有选择性的，最大的那些突触并没有遵循这个模式。更大的突触没有出现比例缩放，这可能是由于它们与最稳定的记忆痕迹相关。

Tononi总结说：“由小鼠推及人类，我们的发现意味着，每天晚上我们睡觉时，大脑皮层中数十亿的突触大约缩小了20%。”

俄亥俄睡眠医学研究所的Markus H. Schmidt说该研究发现了睡眠的好处，但他质疑这是否就是我们睡觉的原因。他表示：“这一研究很棒。但问题在于，这是睡眠的一种功能亦或者它就是这样工作的？”