北海道大学研究生院理学研究科讲师常松友美等人组成的研究团队与英国斯特拉斯克莱德大学副教授坂田秀三合作，利用小鼠调查了脑干脑电图P波与对记忆固定很重要的海马脑电波的关系，发现P波在非快速眼动睡眠和快速眼动睡眠中的作用截然相反。该结果有望明确记忆固定和消除的机制。研究结果已发表在7月21日出版的国际学术期刊《SLEEP》上。
图 P波与海马脑电波的关系
在非快速眼动睡眠中，P波抑制海马脑电波，而在快速眼动睡眠中，P波与海马脑电波相互协调。表明P波在记忆固定中可能起着相反的作用。（供图：北海道大学）
睡眠有做梦的快速眼动睡眠和对大脑休息非常重要的非快速眼动睡眠两种。这两种睡眠阶段的脑电波各有特点。在快速眼动睡眠中的脑电波，如发生在脑干桥的P波、发生在海马体的θ波（7～10赫兹），以及在非快速眼动睡眠中发生在海马体的尖波涟漪（80～250赫兹）等，都被认为对记忆固定化非常重要。
在此之前，研究团队一直认为小鼠体内不存在P波，但在2020年，在世界上首次成功记录了小鼠体内的P波。
此次，研究团队重新对P波与海马脑电波之间的关系进行了研讨，发现尽管快速眼动睡眠P波与海马脑电波发生协同，但非快速眼动睡眠P波则抑制了海马脑电波。在恒河猴身上也观察到了这种情况。
将多电极探针插入反复睡眠-觉醒的小鼠脑内，记录如P波等脑电波和多种神经活动，之后进行了各种分析。
此外，还利用一种称为尖峰分类的方法对神经活动进行聚类分析，对每一个神经细胞进行分类，然后调查了脑电波和神经活动之间的电生理关系。
结果发现，P波虽然被认为是快速眼动睡眠中特征性的脑电波，但在非快速眼动睡眠中也能观察到，但频率较低。
另一方面，研究人员还发现快速眼动睡眠中P波往往成群出现，而非快速眼动睡眠中P波则是单个出现的不同之处。
对快速眼动睡眠P波与海马θ波之间关系的研究表明，P波与θ波协同作用，可能在记忆的固定化中发挥重要作用。
同时，研究人员还研究了非快速眼动P波与海马尖波涟漪之间的关系，结果显示两者之间存在拮抗作用。
非快速眼动P波被认为抑制了对记忆很重要的尖波涟漪。非快速眼动睡眠P波和快速眼动睡眠P波在记忆固定中可能起着相反的作用。
长期以来，P波一直被认为是产生梦境的一种机制，对P波的进一步研究可能会有助于深入了解做梦的神经回路和梦境的生理意义。据说快速眼动睡眠的梦境较为离奇且具故事性，而非快速眼动睡眠的梦境则短暂且具有思考性。不同睡眠阶段的梦境内容不同，可能是因为P波的生理作用不同。
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
杂志：SLEEP
论文：Pontine waves accompanied by short hippocampal sharp wave-ripples during non-rapid eye movement sleep
DOI：doi.org/10.1093/sleep/zsad193
