关系记忆是记忆物体、地点、人或事件之间任意或间接关联的能力——例如名字和面孔。
以前的研究已经确定，动物和人类的记忆力得益于高质量的睡眠。发表在《神经科学杂志》上的一项新研究中，加州大学圣地亚哥分校医学院的马克西姆-巴兹诺夫和蒂莫西-塔德罗斯开发了一种建模方法，可能解释了在睡眠期间加强或创造新的关系记忆的潜在机制。
这项新研究提供的见解，在于睡眠对于记忆巩固的重要性。
作者开发了一个大脑两个区域的人工模型：丘脑（参与早期的感觉处理）和大脑皮层（参与记忆、学习和决策）。该模型模拟了两种主要的大脑状态：清醒时，神经元自发地活跃并优化处理感官输入；以及深度睡眠时，产生电活动的内在振荡，如慢波。
网络模型的属性可以被改变，以促进清醒和睡眠活动之间的过渡，就像生物大脑每天做的那样。
在皮层区域，神经元之间的连接被允许根据其活动变得更强或更弱，这被称为突触可塑性，它反映了记忆如何形成或消除的主要已知生物机制。
“塔德罗斯说：”我们在视觉处理后对大脑皮层进行建模，其中一个皮层代表初级视觉皮层，另一个皮层代表联想皮层。”每次看到同一个物体，视觉皮层中大致相同的神经元就会活跃起来。如果一个人在相同的背景下看到两个物体，那么这些联想可能会在联想皮层中通过加强代表这两个物体中每个物体的神经元之间的联系来学习。”
科学家们训练网络在清醒模式下学习这种直接关联，如A+B或B+C，但不是A+C，然后发现在睡眠模式下，该模型形成间接关联。A+C。
“巴兹诺夫说：”发生这种情况是因为在睡眠期间，代表所有三个相关项目（A、B和C）的神经元自发地以接近的顺序发射，这种现象被称为睡眠重放，它触发了突触可塑性，导致所有这些神经元之间形成强大的突触连接。”因此，在睡眠之后，激活任何一个组，如A，就会激活所有其他相关的组，如B和C。”
虽然主要是概念性的，但研究人员说他们的计算模型具有现实世界的意义。
“这项研究的一个重要影响是为未来的疾病研究提供信息，如精神分裂症和自闭症谱系障碍，”巴兹诺夫说。”研究表明，患有这些疾病的人在关系记忆任务上表现更差，而且睡眠中断，特别是慢波睡眠。
“我们的研究表明，专注于改善慢波睡眠以缓解与这些病症相关的一些认知症状，可能是一条比完全专注于认知症状更有成效的前进道路。”
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