大腦如何避免舊記憶被消除？近(1)日，美國康乃爾大學研究團隊發現，在睡眠期間海馬迴會在不同階段讓新、舊記憶的重播，且不會相互干擾，此外，他們還發現觀察睡眠中小鼠的瞳孔收縮和擴張狀態，便可得知其在重播新或舊的記憶。研究已發表在《Nature》上。

為了完成這樣研究，康乃爾大學的研究團隊，在一個月的時間裡，教導一群老鼠執行各種任務，包括在迷宮中收集水和餅乾，接著這些小鼠會被配戴大腦電極和眼前微型眼球追蹤相機，以記錄他們在學習新任務後，睡眠時期的腦波與瞳孔動態。

紀錄顯示，小鼠在睡眠中產生的短暫微結構(microstructure)變化比想像的更多樣化，其變化也類似於人類的睡眠階段，此外，他們發現當小鼠進入非快速動眼睡眠階段時，它的瞳孔會收縮。

不過，為了確定瞳孔大小是否和記憶處理有關，研究團隊採用一種光遺傳學技術，其可以觸發或抑制大腦中基因工程神經元的電活動。

研究發現若在瞳孔收縮的非快速動眼睡眠期間，選擇性的破壞神經振盪產生的尖波-漣漪(sharp wave-ripples, SWR)時，小鼠近期學習的任務記憶便會被清除，例如忘記食物的位置等。若是在瞳孔擴張的時期，破壞其神經元放電，小鼠的新記憶則完好無損。

研究人員表示，這項研究證明了小鼠最近學習的任務(即新的記憶)，在深度睡眠時瞳孔會出現收縮，並產生尖波-漣漪，相反，當瞳孔放大時，則是舊的記憶被重播和整合，結果說明大腦在睡眠期間能處理不同的認知過程，以促進連續學習而不受干擾。

研究人員認為這項結果，可以幫助電腦科學家，解決人工智慧常發生的學習新知後便忘記舊識的災難性遺忘(Catastrophic Forgetting)，以提高神經網絡的訓練效率。

資料來源：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39743590/

https://www.sciencedaily.com/releases/2025/01/250101132020.htm