- 1次围观
快速眼动（REM）睡眠在记忆巩固中的作用仍未得到充分理解。一些颇具影响力的观点认为，REM睡眠能够消除记忆之间的串扰，从而使相似记忆的表征彼此正交；然而，对这一观点的机制性证据仍然有限。在本研究中，我们采用通过平衡传播（EP）这一具有生物学合理性的训练算法训练的循环神经网络，探究类REM睡眠在记忆巩固中的作用。我们发现，类REM睡眠通过使任务特异性神经元群体去相关，隔离单个记忆痕迹，从而减少记忆干扰。睡眠期间，重激活主要由编码最近记忆的神经元群体主导。该群体接收的净兴奋性输入有所减少，其中来自较早记忆神经元群体的输入降幅最大，因此较早记忆的输入得以再次驱动其对应神经元。若将相同总量的突触变化均匀分配至所有目标神经元群体，则无法实现这种恢复。我们将这一机制称为“重激活靶向修剪”：可塑性仅发生于一个神经元群体，其中的神经元会失去那些在其放电时处于静默状态的输入。该机制在符合戴尔定律的条件下依然成立；仅对兴奋性突触进行抑制、完全不涉及任何抑制性可塑性，也足以产生这一效果。这些发现揭示了REM睡眠参与记忆巩固的潜在机制原理，并凸显了将类人学习行为整合进人工神经网络的潜力。
无连线而放电：类似 REM 睡眠的再激活如何通过重新平衡兴奋与抑制来正交化记忆｜bioRxiv
跳至正文
首页
关于
投稿
提醒／RSS
搜索关键词
高级搜索
最新结果
无连线而放电：类似 REM 睡眠的再激活如何通过重新平衡兴奋与抑制来正交化记忆
Yoshimasa Kubo，Erik Delanois，Maxim Bazhenov
doi:
https://doi.org/10.64898/2026.10.11.757684
Yoshimasa Kubo
¹
Lakehead University；
在 Google Scholar 上查找此作者
在 PubMed 上查找此作者
在本站搜索此作者
Erik Delanois
²
加利福尼亚大学圣迭戈分校
在 Google Scholar 上查找此作者
在 PubMed 上查找此作者
在本站搜索此作者
Maxim Bazhenov
²
加利福尼亚大学圣迭戈分校
在 Google Scholar 上查找此作者
在 PubMed 上查找此作者
在本站搜索此作者
通讯联系：
mbazhenov{at}ucsd.edu
摘要
信息／历史
指标
补充材料
PDF 预览
摘要
快速眼动（REM）睡眠在记忆巩固中的作用仍未得到充分理解。一些颇具影响力的观点认为，REM 睡眠能够消除记忆之间的串扰，从而使相似记忆的表征彼此正交化；然而，对这一机制的证实仍然有限。在此，我们采用基于平衡传播（Equilibrium Propagation，EP）这一具有生物学合理性的训练算法训练的循环神经网络，探究类似 REM 睡眠的状态在记忆巩固中的作用。我们发现，类似 REM 睡眠的状态可通过使任务特异性神经元群体去相关，隔离各自的记忆痕迹，从而减少记忆干扰。睡眠期间的再激活主要由编码最近记忆的神经元群体主导。该群体接收到的净兴奋性输入有所下降，且下降幅度最大……
这些变化来自较早的记忆群体，使较早记忆的输入能够再次驱动其对应的神经元。若将相同总量的突触变化均匀分配到所有目标群体中，这种恢复便不再出现。我们将这一机制称为“再激活靶向性修剪”：可塑性仅发生于一个群体中，该群体的神经元会丢失那些在其放电时处于沉默状态的输入。在戴尔定律成立的条件下，这一机制依然有效；仅抑制兴奋性突触、而不发生任何抑制性可塑性，也足以产生这种效果。这些发现揭示了REM睡眠在记忆巩固中的作用所涉及的机制原理，并凸显了将类人学习行为融入人工神经网络的潜力。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
已声明的资助方信息
美国国立卫生研究院，
https://ror.org/01cwqze88，R01NS132913，R01AG099626，R01MH125557
美国国家科学基金会，
https://ror.org/021nxhr62，EFMA-2223839
版权
本预印本的版权归作者／资助方所有；其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。
本文依据 CC-BY 4.0 国际许可协议提供。
返回顶部
上一篇
发布于 2026 年 10 月 18 日。
下载 PDF
补充材料
电子邮件
感谢您有意帮助传播 bioRxiv 的内容。
注意：系统仅要求提供您的电子邮件地址，以确认您是本文的发送者。
您的电子邮件地址
*
您的姓名
*
收件人
*
请在不同的行中输入多个电子邮件地址，或用逗号分隔。
您即将通过电子邮件发送以下内容：
无连线放电：类REM睡眠再激活如何重新平衡兴奋与抑制以实现记忆正交化
邮件主题
（您的姓名）向您转发了 bioRxiv 上的一个页面
邮件正文
（您的姓名）
我想你会愿意看看 bioRxiv 网站上的这个页面。
您的个人留言
验证码
此问题用于测试您是否为人类访客，并防止自动化垃圾信息提交。
分享
无连接的放电：类 REM 睡眠再激活如何重新平衡兴奋与抑制，使记忆正交化
Yoshimasa Kubo、Erik Delanois、Maxim Bazhenov
bioRxiv
2026.10.11.757684
doi：https://doi.org/10.64898/2026.10.11.757684
分享本文：
复制
引文工具
无连接的放电：类 REM 睡眠再激活如何重新平衡兴奋与抑制，使记忆正交化
Yoshimasa Kubo、Erik Delanois、Maxim Bazhenov
bioRxiv
2026.10.11.757684
doi：https://doi.org/10.64898/2026.10.11.757684
引文管理器格式
BibTeX
Bookends
EasyBib
EndNote（带标签）
EndNote 8（xml）
Medlars
Mendeley
Papers
RefWorks Tagged
Ref Manager
RIS
Zotero
推文组件
Facebook 点赞
Google Plus +1
学科领域
所有文章
动物行为与认知（8154）
生物化学（19000）
生物工程（15136）
生物信息学（45150）
生物物理学（22922）
癌症生物学（20045）
细胞生物学（27236）
临床试验（138）
发育生物学（14115）
生态学（21352）
流行病学（2067）
进化生物学（25746）
遗传学（16307）
基因组学（23783）
免疫学（18967）
微生物学（43105）
分子生物学（18287）
神经科学（94810）
古生物学（710）
病理学（3023）
药理学与毒理学（5170）
生理学（8253）
植物生物学（16225）
科学传播与教育（2113）
合成生物学（4630）
系统生物学（10361）
动物学（2417）
关键词：快速眼动睡眠 · 记忆巩固 · 记忆正交化 · 兴奋-抑制平衡 · 循环神经网络 · 突触可塑性
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.11.757684v1?rss=1