或许有一天,我们无需闭上双眼就能享受到睡眠的部分益处。刺激清醒小鼠的特定脑部活动,可以产生与深度睡眠类似的效果,包括增强记忆力。
你可能不用真的睡着,也能得到一部分睡觉才有的好处。科学家在老鼠身上试了一招,趁老鼠醒着的时候,用光去刺激它们脑子里某一小块地方,模仿深度睡觉时那种“同时放电同时沉默”的脑波。
结果发现,这一小块脑子居然自己完成了清理垃圾、巩固记忆的任务,老鼠之后也不需要再补那么久的深睡。而且,用这个办法的老鼠,记忆表现跟睡饱的老鼠差不多,甚至比那些没睡觉又没被刺激的老鼠强出一大截。所以简单点讲:睡觉的核心好处之一——脑子搞大扫除和记东西——也许可以拆出来,在醒着的时候单独“充值”。
你为啥会觉得睡一觉脑子就变清爽了
你肯定有过这种体验:熬了一晚上夜,第二天脑子像被塞满旧报纸,找什么都卡壳。
但是好好睡一觉醒来,又觉得神清气爽,昨天背的单词好像也更熟了。
这背后其实藏着一个叫“突触稳态”的机制。说人话就是:你的脑子每天都会产生成千上万的新连接。比如你学了新东西、见了新的人、走了条新路,这些都会在脑子里拉出新的“电线”。
但电线不能无限拉,不然脑子就爆了。
所以晚上深睡的时候,脑子会做一次大扫除——把重要的连接加固,把没用的连接剪掉或者削弱。这个“修剪”过程,主要发生在非快速眼动睡眠阶段,也就是深睡。这个阶段里,大脑皮层里一大片神经元会同时“开火”,然后同时“闭嘴”,就像合唱团一起喊一、二、三——停。这种一起喊一起停的节奏,就叫慢波活动。科学家很早就发现,这个慢波活动越强,你醒来之后脑子越清爽。
那么问题来了:如果我只让脑子里的某一个小区域进入这种“慢波模式”,其他地方该醒着还醒着,能不能让那个小区域提前完成大扫除?这样我不就不用闭眼了吗?
老鼠被逼着玩新玩具五小时,脑子里还插了根会发光的探头
为了搞清楚这个事,威斯康星大学的Cirelli团队动用了基因改造的老鼠。这些老鼠的神经元被动了手脚——只要用光照一下,就能把它们的电活动强行关掉。听起来有点粗暴,但其实是精密的操作:他们只需要让那一小块脑区的神经元模仿深睡时的“一起开一起关”就行。
具体操作是这样的:他们在老鼠半边脑子里插了一根光纤探头,然后把老鼠弄醒,并且连续五个小时不让它睡。
怎么做到的呢?不断给它新东西玩。老鼠对新鲜事物特别好奇,新玩具、新气味、新角落,都会让它打起精神去探索。科学家就利用这个天性,硬生生让老鼠扛了五个小时不闭眼。
在第五个小时快结束的时候,他们打开那根光探头,让它以固定的节奏一闪一闪——亮,灭,亮,灭——持续三十分钟。这个节奏正好模仿了深睡时那种慢波模式。注意,这个时候老鼠是完全醒着的,还在东闻西嗅到处跑。
然后重点来了。等做完这些,他们终于允许老鼠去睡觉了。他们通过脑电图看老鼠睡着之后的脑波,发现一个有意思的现象:被光照刺激过的那半边脑子,在睡觉时几乎没有表现出“需要补觉”的信号。换句话讲,它好像已经不怎么累了。
而那半边没被刺激的脑子,该困还是困,该补深睡还是老老实实补。
这就好比两个人一起熬了五个小时的夜,其中一个人的左半边脑子在熬夜的最后半小时被人偷偷按了个“加速清理”按钮,等真能睡觉的时候,左半边说:“我已经好了,你睡吧。”右半边说:“我还没完呢。”
所以结论很清楚:只要在醒着的时候,让那一小块脑子经历一次模仿深睡的慢波活动,它就真的能在不睡觉的情况下完成一部分“大扫除”。这个结论就是下一章的基础——因为光说不累还不够,我们还得看看这种操作能不能真的帮老鼠记住东西。
不睡觉做清理,那记忆效果也能跟上吗
光说不累还不够。我们更关心的是:这种醒着搞出来的慢波活动,能像真睡觉一样帮人记住东西吗?
Cirelli团队接着做了第二个实验,这次测试的是记忆。
他们把同样是基因改造的老鼠放进一个正方形的箱子。箱子底部铺了地毯,左右两边地毯的纹路一模一样。老鼠进去之后先自由探索十五分钟,熟悉这个环境。
十五分钟后,他们把老鼠分成三组。
第一组是睡眠组,让老鼠正常睡觉。第二组是缺觉组,强迫老鼠一小时内不许睡。第三组也是缺觉一小时,但在这一个小时里,科学家给它们的脑子做了那种光刺激——就是模仿深睡慢波的闪灯。
第二天,他们把老鼠再放回那个箱子。但这次箱子有一侧的地毯纹路换成了新的。
老鼠天生喜欢新东西。如果老鼠记得昨天的旧地毯长什么样,它就会花更多时间待在新地毯那一边。如果它不记得了,那两边对它来说就差不多,时间就会平均分配。
结果很有意思。缺觉组里没有受过光刺激的老鼠,几乎分不清新旧两边,在哪边待的时间差不多。也就是说,它们记不住昨天的环境了。
而睡眠组的老鼠,明显更喜欢新地毯那边。这说明它们记得旧的。
最关键的是第三组——缺觉但受过光刺激的老鼠。它们的表现跟睡眠组一模一样,也花了更多时间在新地毯那边。换句话说,光刺激成功代替了那一小时本该有的睡眠记忆功能。
这个玩法能搬到人身上吗
老鼠身上成功了,那人类呢?
牛津大学的Vyazovskiy教授(他没有参与这个实验)说了一句大实话:理论上至少有可能复制到人类身上,至少部分效果可以。他甚至说,如果能用无创的方法——比如经颅电刺激,就是在头皮上贴电极通电——来诱导人脑出现同样的慢波活动,那也许真的能让人在醒着的时候感觉到“睡过了”的那种清爽。
这个团队也确实计划下一步就往这个方向走。他们想研究不用开刀、不用基因改造,光靠头皮上的电刺激能不能让人的某一小块脑子进入那种“假睡真清”的状态。
但Vyazovskiy也泼了一盆冷水:你不可能完全取代睡觉。因为睡觉分两种——非快速眼动和快速眼动,也就是深睡和做梦。我们现在根本不知道,这两种状态来回切换到底加起来贡献了什么。也许缺了任何一种,脑子的大扫除都不完整。所以别指望以后可以永远不闭眼。
这件事到底离我们有多远
老实说,还很远。
首先,老鼠和人的脑子差很多。老鼠脑子小得多,结构也简单,你刺激一小块地方就能看到明显效果。人脑光是一块皮层就比老鼠整个脑子大,而且每个人的脑回路都不一样,刺激了可能没反应,也可能刺激到不该刺激的地方。
其次,老鼠实验里用的是基因改造和植入光纤。这两样东西都不可能用在正常人身上。就算无创电刺激能用,它的精度也差很远。电刺激就像拿洒水车浇花,而人家实验室用的是滴管对准每一朵花。
最后,也是最实在的问题:睡眠不只是搞大扫除和记东西。它还在调节情绪、清理代谢垃圾、修复免疫系统。你就算能把记忆和清理这两样在醒着的时候模拟出来,其他好处仍然拿不到。
但这件事的意义不在“取代睡觉”。它的意义在于:科学家第一次证明了,“睡眠的好处”不是铁板一块,可以拆开。以后也许能开发出一种“补丁”技术,让你在不得熬夜的时候,给脑子某一小块地方偷偷充个值,减少熬夜带来的损伤。或者用来帮助那些睡眠障碍严重的病人,让他们的脑子在白天的某个窗口期完成一部分本来只能夜里干的工作。
你就当它是科学在试着把睡觉切成片,然后研究每一片到底起了什么作用。至于整片一起吞才最舒服这件事,暂时还没法改变。
论文信息:Tosin Thompson, New Scientist, 8 June 2026, D研究团队:Chiara Cirelli等,威斯康星大学麦迪逊分校。
Journal reference:Nature Neuroscience DOI: 10.1038/s41593-026-02318-9