睡眠的一大功能就是帮助我们形成记忆，因为白天事情太多，我们的大脑必须时刻准备应对突发事件，没时间“反省”。只有在睡眠时，大脑才会闲下来，把白天发生的事情过一遍，把那些值得记住的情景留下来。

到底什么样的情景值得我们记住呢？答案有很多，情感是其中最重要的一个。试想一下，你昨天打车时司机放的什么音乐？一些记性好的人也许能答出来。那么再请问，你一个月前打车时司机放的什么音乐？估计绝大多数人都不记得了。但是，假如那天司机正好放了一首你和爱人定情时听到的音乐，那么，你很可能仍然会记得它。

音乐是我们用耳朵听到的，这类通过感觉器官获得信息的记忆被称为感知记忆。与之对应的是情感记忆，包括爱、愤怒、恐惧、惊慌等各种各样的心理变化。心理学家们很早就知道强烈的情感记忆会强化我们的感知记忆，前面提到的出租车听歌就是一个很好的例子。但情感到底是通过何种方式影响感知记忆的呢？其机理一直未被阐明，主要原因是动物模型不好找。日本理化学研究所脑科学中心的科学家们设计了一个精巧的实验，解决了这个问题。

研究人员先让一群雄性小鼠在表面光滑的环境里生活一整天，让它们适应此环境。第二天，再让小鼠对表面光滑的环境和表面有沟壑的粗糙环境作选择，大部分小鼠会选择后者，因为喜新厌旧是小鼠的天性。但是，到了第三天，小鼠就忘记了第一天的那个光滑环境，不再有偏好了。

之后，研究人员重新训练了一群雄性小鼠，第一天同样让它们生活在表面光滑的环境里，但在这个环境里有一只雌性小鼠，这让雄性小鼠们异常兴奋，以至于此后的四天时间里，它们在光滑环境和粗糙环境之间都选择了前者，直到第六天它们才忘记了第一天的幸福感，不再有偏好了。

这是全世界第一个成功证实情感对记忆有帮助的实验动物模型，日本科学家利用这个模型研究了小鼠脑神经系统的变化，发现杏仁核参与了这一过程。杏仁核是哺乳动物的情感中枢。从杏仁核发出的神经信号会与小鼠大脑中的很多其他部位相连，包括一个专门负责调节小鼠对环境质地的感知和记忆的神经网络。该网络位于小鼠大脑的皮质层，包括一个二级运动神经元（M2）和一个初级体感神经元（S1）。当雄性小鼠遇到雌性小鼠时，其大脑内的杏仁核、M2和S1会同步激活，形成一个三角网络，正是这个三角网络把情感因素和感知记忆联系在了一起。

接下来的问题是，这个情感因素是如何加强感知记忆的呢？这就必须研究小鼠的睡眠。日本科学家在小鼠睡眠时运用生物化学手段切断了其杏仁核与外界的联系，结果小鼠的感知记忆就不再受情感支配了。

此前，人们普遍认为情感记忆的重演发生在快速眼动睡眠（REM）阶段，感知记忆的重演发生在非快速眼动睡眠（NREM）阶段。科学家们分别在REM阶段和NREM阶段进行了上述切断实验，结果发现只有后者才管用，说明此前流行的看法是错误的，情感对感知记忆的促进作用其实是靠NREM阶段的记忆重演来实现的。

科学家们把实验结果写成论文，发表在2025年3月19日出版的《神经元》杂志上。这个结果说明科学家们对于睡眠促进记忆形成的机制，还有很多不清楚的地方，有待进一步研究。

不仅如此，科学家们对于记忆的消除机制也存在很多盲区。消除机制和形成机制同样重要，因为我们的大脑容量有限，存不下那么多记忆，必须定期清理。那么，大脑是如何防止有用的记忆被意外抹去的呢？这个问题同样值得研究。

也许有人会说，不同的记忆肯定储存在不同的地方，所以才不会混淆。这个解释大体上是对的，但人脑需要储存的信息太多了，而且，所有的信息都需要被海马体处理过后才能永久储存，而海马体是一个体积仅有2～3立方厘米的微小组织，如此多的神经信号在这么小的地方进进出出，如何才能保证不“串台”呢？这就要从睡眠开始说起了。

我们在白天清醒时会经历很多事情，这些事情会以神经元的不同连接方式而被暂时储存在大脑的相关部分，比如，关于视觉的信息被暂时储存在视觉中枢，关于听觉的信息被暂时储存在听觉中枢等。晚上睡觉时，这些暂存记忆会像放电影那样在海马体里依次过一遍，由海马体负责把不同来源的信息整理成不同的文档，比如把饭局上吃过的菜和听到的八卦故事放到一起，或者把这些八卦故事按照重要性进行排序。之后，海马体会把经过处理的信息分发到大脑皮层永久储存起来。

研究显示，每天晚上海马体不仅会重播当天发生的事情，还会重播前几天发生过的事情，通过这种方式加深对重要事件的记忆。那么，大脑是如何将这些记忆区分开的呢？

美国康奈尔大学的科学家们决定研究这个问题。小鼠在睡觉时眼睛会微微睁开，这让科学家们得以观察到小鼠眼睛的瞳孔会先慢慢缩小，再逐渐恢复原状，每个回合大约持续一分钟，每晚都会重复很多遍。科学家们测量了小鼠的脑电波，发现大部分信息重播都发生在瞳孔缩小的时候，于是，他们猜测瞳孔的大小和记忆的形成有可能存在某种联系。

掌握这个信息之后，科学家们决定利用光遗传学手段干扰小鼠的信号重播过程，试图用这个方法抹去小鼠对当天发生事件的记忆。具体来说，科学家们先是运用基因工程手段把一种光敏蛋白引入小鼠的脑神经元内，这种蛋白对特定波长的光敏感，科学家们可以通过这种特殊波长的光来操纵小鼠神经元的活动。

接下来，科学家们用迷宫训练这些经过基因改造的小鼠，直到它们记住了通往美食的路线。通常情况下，这些小鼠第二天仍能记住这条路线，但如果在它们瞳孔缩小时通过光照来干扰信号的重播过程，第二天醒来后，小鼠就记不住路线了。相反，如果干扰发生在瞳孔放大时，这些小鼠仍能记住前一天的那条路线，但却会忘掉几天前学会的技能。

研究人员把实验结果写成论文，发表在2025年1月1日出版的《自然》杂志上。论文作者认为，这个结果说明小鼠是在睡眠的不同时段分别处理当天的新信息和几天前已经储存好的旧信息的。换句话说，小鼠通过分时段重播的方式避免了新信息和旧信息的混杂。

虽然这个结果来自小鼠，但人类很可能采用了同一种模式，因为记忆是一种非常古老的神经功能，所有的哺乳动物都应该差不多。