Curr Biol | 短暫寬帶噪聲沒吵醒大鼠，卻削弱海馬CA1記憶鞏固信號

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基本信息

Title:Exposure to broadband noise during non-REM sleep impairs hippocampal sharp-wave ripples and memory consolidation

發表時間:2026-7-8

發表期刊:Current Biology

影響因子:7.7

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研究背景

睡眠并不是把外界完全關掉。非快速眼動睡眠（non-rapid eye movement sleep, NREM sleep）里，海馬銳波漣漪（sharp-wave ripples, SWRs）參與把近期經驗鞏固成長期記憶；聽覺系統也還在處理聲音，聲音可能經內嗅皮層、嗅周皮層等通路影響海馬活動。已有研究發現，有意義的聲音會改變睡眠中的記憶加工。但沒有行為意義的噪聲會不會干擾SWR相關鞏固，尤其這種干擾是否取決于聲音和SWR的相對時序，還缺少直接證據

實驗設計與方法邏輯

研究者在成年雄性大鼠海馬CA1記錄局部場電位（local field potential, LFP）和單單位放電，用閉環系統在NREM sleep中檢測SWRs，并觸發50 ms、50 dB的寬帶噪聲（broadband noise, BBN）。刺激分兩類：檢測到SWR后立即播放的On-SWR，以及延遲2 s播放的Off-SWR。隨后，作者在條件位置偏愛（conditioned place preference, CPP）學習后的睡眠中使用同樣的刺激，并在睡后約3 h和學習后24 h檢測記憶保持

核心發現

發現一：BBN會削弱睡眠中的SWR，On-SWR對ripple power影響更強

短暫BBN沒有顯著改變睡眠時間、NREM/REM比例、EMG功率或EEG delta功率等主要睡眠指標，但海馬SWR活動下降了。On-SWR和Off-SWR都降低了ripple power與SWR rate；其中On-SWR對ripple power的抑制更強，兩種時序對SWR rate的影響差異不顯著

Fig. 1 中，作者展示了閉環聲音刺激前后的SWR頻譜、功率分布和發生率。結果說明，聲音不一定要明顯喚醒動物，也能干擾NREM睡眠中的海馬SWR

噪聲的影響不只出現在場電位層面。On-SWR條件下，CA1神經元在baseline firing和SWR-associated firing中整體偏向負向調制；Off-SWR也改變了放電模式，并使baseline-corrected SWR-associated firing出現顯著負向偏移

Fig. 2 中，作者比較了On-SWR和Off-SWR條件下CA1神經元放電調制指數。結果顯示，BBN會改變SWR前后的群體放電，而且兩種時序的影響模式并不完全一樣

在CPP學習后的睡眠中，On-SWR BBN顯著降低ripple power。行為結果上，大鼠在3 h測試時仍顯示記憶保持，但到了24 h，CPP分數不再顯著高于學習前水平，說明長期保持受損

Fig. 3 中，作者同時展示了On-SWR條件下SWR功率下降和CPP分數變化。這個結果把睡眠中的SWR干擾和24 h記憶保持下降聯系了起來

Off-SWR BBN降低了ripple power和SWR rate，也在3 h與24 h降低CPP normalized scores，但兩個時間點仍保留顯著記憶。直接比較顯示，On-SWR對ripple power和24 h保持的損害更強；Off-SWR對SWR rate和3 h分數的影響更明顯

Fig. 5 中，作者直接比較了On-SWR與Off-SWR的ripple power、SWR rate和CPP保持分數。結果提示，噪聲相對SWR出現的時間，會改變神經和行為影響的表現形式

省流總結

這項Current Biology研究發現，在大鼠NREM sleep中，短暫BBN即使不明顯改變睡眠結構，也會削弱海馬SWR、調制CA1放電，并影響CPP記憶保持。關鍵變量是聲音相對SWR的時序。結論限于實驗控制下的大鼠任務，不能直接外推到人類夜間噪聲或臨床應用

分享人：天天

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