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迷走神经刺激可以释放大脑隐藏的学习潜力
练习可能会教会大脑一种新的运动，但随后发生的事情可能会决定该技能是否持续。科学家们早就知道，仅靠重复并不能保证学习。新练习的动作必须通过记忆巩固来稳定，这是训练结束后继续进行的过程。对小鼠的新研究表明，到达的信号[...]
来源:SciTech日报练习可能会教会大脑一种新的运动，但随后发生的事情可能会决定该技能是否持续。
科学家们早就知道，仅靠重复并不能保证学习。新练习的动作必须通过记忆巩固来稳定，这是训练结束后继续进行的过程。对小鼠的新研究表明，来自身体的信号可以帮助创造这种转变所需的条件。
东北大学专门研究超级网络大脑生理学的研究人员发现，训练后刺激迷走神经会在接下来的几天里产生更强的运动学习能力。研究结果揭示了内脏器官和大脑之间的沟通在塑造长期学习方面的潜在重要作用。
研究结果发表在 iScience 上。
连接身体和大脑的神经
迷走神经是人体最重要的通讯途径之一。它将感觉信息从内脏器官传送到大脑，同时还传输来自大脑的命令，帮助调节心率和消化等功能。
迷走神经刺激 (VNS) 已被批准用于治疗多种疾病。科学家们普遍将其作为影响神经递质和改变神经网络活动的一种方式进行研究。这项新研究指出了另一种可能的机制：帮助为活跃的脑组织提供氧气和营养的微小血管的变化。
为了进行研究，该团队设计了一种小型袖带电极，可以将其固定在小鼠左颈迷走神经周围。研究人员随后测试了水平光动反应（HOKR）学习过程中的刺激，这项任务依赖于小脑，即运动计时、精度和适应的核心大脑区域。
练习后继续学习
在任务过程中，小鼠学会了更有效地用眼睛跟踪移动的视觉条纹。这种反应类似于一个人站在站台上观看驶过的火车车厢时所做的自动眼球运动。
至关重要的是，研究人员仅在每次训练结束后才进行 VNS。当老鼠练习时，它并没有立即提高表现。相反，当受到刺激的动物保持更强的学习能力时，优势会在晚些时候显现出来。这种延迟的益处表明，迷走神经刺激作用于练习后保留运动记忆的过程，而不是帮助动物执行当前的任务。
“关键是 VNS 仅在训练后才进行，”Ko Matsui 教授说道。 “我们的研究结果表明，VNS 可能通过使大脑环境更容易接受长期变化，为增强学习打开一扇隐藏的机会之窗。”
与记忆相关的节律性血流
研究小组通过测量小脑絮球（参与 HOKR 学习的区域）附近的血容量来寻找可能解释这种效应的物理变化。利用光纤光度测定法，研究人员发现一系列 VNS 产生了两阶段血管反应。血量短暂下降，然后在延迟后增加。
重复刺激会产生局部血容量的节律性振荡。这些波动的大小似乎也很重要：波动较大的小鼠往往在第 5 天表现出更强的学习能力。这种关联表明，VNS 可能通过重塑训练期间改变的大脑回路周围的代谢环境来帮助巩固。
运动学习的新窗口
DOI：10.1016/j.isci.2026.117413
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“我们的大脑受身体的影响可能比我们想象的更强烈，”主要作者陈俊宇说。 “通过调整大脑的代谢环境，包括有节奏的血管运动，我们最终可能会释放原本隐藏的能力。”
这项工作是在小鼠身上进行的，因此尚未表明练习后的刺激会改善人类的学习。然而，它确实将注意力转移到了一个容易被忽视的时期。当练习停止时，训练课程可能会结束，但保留这种经验的生物学工作仍在继续。
未来的研究将完善刺激的时间和模式，同时研究血管节律如何促进长期可塑性。了解大脑和身体之间的这种双向沟通最终可以揭示为什么有些经历会成为持久的技能，而另一些则会逐渐消失，以及大脑的训练后窗口是否可以用来提高学习效率。
参考文献：“迷走神经刺激诱导血管振荡并增强长期学习”，作者：Junyu U. Chen、Yoko Ikoma 和 Ko Matsui，2026 年 8 月 25 日，iScience。不错过突破：加入 SciTechDaily 时事通讯。