睡眠时大脑“奖励中心”的活动帮助巩固运动记忆

记忆巩固能帮助动物利用过往经验指导未来行为，这一过程主要发生在睡眠中，涉及大脑系统和突触层面的变化。以往研究多聚焦海马-皮质回路，但多巴胺能回路（学习相关过程的关键参与者）的作用尚不明确。腹侧被盖区多巴胺能（VTADA）神经元在睡眠中活跃，可能参与记忆巩固，但其因果证据不足。本研究通过钙成像光纤 photometry、电生理记录、化学遗传学和光遗传学调控等方法，探究了VTADA神经元在睡眠中的功能。

研究首先发现，VTADA神经元在非快速眼动（NREM）睡眠中的活动具有经验依赖性：丰富的多感官体验会使其活动增加，而捕食者线索等负面体验则无此效果。进一步通过运动技能学习（平衡木任务）和位置-奖励关联学习（四臂迷宫任务）发现，这两种学习能特异性增强NREM睡眠中VTADA的活动，而恐惧条件反射等负面学习则不能。

为验证其因果关系，研究通过化学遗传学和光遗传学方法抑制NREM睡眠期间的VTADA神经元活动。结果显示，运动技能学习后抑制VTADA神经元，小鼠次日的运动表现无改善，表明VTADA活动对运动记忆巩固至关重要；但位置-奖励记忆巩固不受其影响。此外，运动学习还增强了NREM睡眠中VTADA活动与运动皮质纺锤波的协调性，纺锤波先于VTADA神经元激活。

本研究首次证实VTADA神经元在NREM睡眠中通过调节运动记忆巩固发挥作用，挑战了“睡眠中神经调质仅调控睡眠-觉醒转换”的传统观点，为理解多巴胺在基本生物学过程中的动态功能提供了新视角。