原來，我們是這樣「睡眠」的……

突觸

美國威斯康星大學醫學與公共衛生學院的科學家們進行了一項為期四年的研究，闡明了「突觸穩態假說」 (SHY，synaptic homeostasis hypothesis)的工作方式。

SHY 理論由Chiara Cirelli博士和Giulio Tononi2003年提出，他們都是威斯康星睡眠和意識研究中心的科學家。Cirelli 和Tononi 推測，為了具備重複學習新事物的能力，睡眠是必須付出的代價。

在清醒時持續刺激神經突觸會使突觸變得更強更大，人們認為這種現象在記憶和學習中起重要的作用。為了確保突觸不會變飽和，並且神經信號和記憶不被忘掉，SHY表明這種生長必須被抵消掉。

睡眠被認為是完美的抵消方式，並且在睡眠時間進行複位過程非常理想。在睡眠中，人們意識不到「此時此地」，與外部世界隔離，因此能夠平衡和恢復突觸。隨著突觸變得更強大更高效，它們的體積也變得更大。相反，當突觸變弱時，它們的體積也會縮小。Cirelli和Tononi通過分析突觸在睡眠和清醒時是否發生體積變化來驗證他們的理論。

顯微圖像表明，在睡眠中突觸會縮小，在清醒時會生長。

睡眠導致突觸的體積減少近20%

有很多專家參與了這項為期4年的研究。研究團隊使用了高空間解析度的技術（串列掃描三維電子顯微鏡），對小鼠大腦皮層的兩個區域進行成像和重建。他們重建了6920個神經元，並對它們的體積進行了測量。

研究人員事先並不知道他們測試的小鼠是沒有休息好還是已經清醒了的，以此來保證測試結果不受影響。

該研究通過捕獲的圖像展示了與小鼠睡眠量相關的突觸尺寸。幾個小時的睡眠能夠使被測的兩個大腦皮層區域的突觸尺寸減小18%。研究人員確定，睡眠時間與突觸尺寸的變化呈現比例關係。

雖然尺寸的比例縮放在80%的突觸上都出現了，但是這種比例縮放是具有選擇性的，最大的那些突觸並沒有遵循這個模式。更大的突觸沒有出現比例縮放，這可能是由於它們與最穩定的記憶痕迹相關。

Tononi總結說：「由小鼠推及人類，我們的發現意味著，每天晚上我們睡覺時，大腦皮層中數十億的突觸大約縮小了20%。」

俄亥俄睡眠醫學研究所的Markus H. Schmidt說該研究發現了睡眠的好處，但他質疑這是否就是我們睡覺的原因。他表示：「這一研究很棒。但問題在於，這是睡眠的一種功能亦或者它就是這樣工作的？」