新加坡国立大学杨潞龄医学院（NUS Medicine）的研究人员发现，咖啡因有助于恢复因睡眠不足而受损的特定类型记忆。这项发表在《神经精神药理学》上的研究成果揭示了咖啡因如何作用于参与社交记忆（即识别和区分已见过的人的能力）的特定脑通路。该研究为睡眠剥夺如何影响大脑提供了新的见解，并表明咖啡因的益处可能不仅限于提高警觉性。

睡眠剥夺如何影响社交记忆

该研究由新加坡国立大学（NUS Medicine）生理学研究所及“健康长寿转化研究项目”的Sreedharan Sajikumar副教授与第一作者Lik-Wei Wong博士共同领导。 研究聚焦于海马体的CA2区域，这一大脑的特殊区域在处理社交记忆（即识别熟人并区分他们的能力）方面起着核心作用。

CA2区域之所以备受关注，是因为它与海马体的其他区域不同，既与处理社交信息的网络紧密相连，同时又接收来自调节睡眠-觉醒周期的系统的信号。这使得该区域对睡眠剥夺尤为敏感。先前研究表明，即使是短暂的睡眠剥夺也会削弱该区域神经元之间的通信，从而直接影响社交识别记忆。

为了更深入地探究这些影响，研究人员让实验动物经历了约五小时的受控睡眠剥夺——这一时长足以引发突触可塑性的可测变化，同时又不致对大脑造成结构性损伤。随后，研究人员在七天内将咖啡因加入动物的饮水中，使其持续摄入该物质。这种设计使研究人员能够观察咖啡因是否不仅能在短期内保持清醒，还能在长期内影响受损的记忆网络。 其中尤为重要的是对突触可塑性的关注——即神经细胞根据经验增强或减弱连接的能力。这种可塑性被视为学习和记忆形成的基础。睡眠剥夺会特异性地扰乱CA2区域的这一机制，导致社会记忆的存储或检索效率降低。

咖啡因恢复了大脑内的信息传递

咖啡因是一种兴奋剂，其主要作用机制是阻断腺苷受体。腺苷是一种天然神经递质，在长时间清醒状态下会在大脑中积累，并逐渐抑制神经活动，从而引发典型的疲劳感。通过阻断这些受体，咖啡因能阻止这种“制动机制”，间接增强特定神经网络的活动。

为了详细考察其对记忆功能的影响，研究人员对海马体组织样本进行了电生理测量。他们分析了突触可塑性——即神经细胞根据活动和经验改变连接强度的能力。这种可塑性被视为学习和记忆形成的基础机制，因为它决定了哪些神经连接会被巩固，哪些会被削弱。

结果显示，睡眠剥夺会显著损害CA2区域的突触可塑性。 神经元之间的通信变得不稳定，特别是那些对处理社会信息至关重要的信号。结果，大脑巩固新社会记忆和可靠识别熟悉个体的能力下降。在细胞层面，研究还发现某些神经元之间的信号传导减弱，这表明长期增强（形成稳定记忆痕迹的核心机制）受损。这些变化伴随着实验动物社会识别记忆中可明确测量的缺陷。

总体而言，研究结果表明，睡眠剥夺不仅会降低整体认知表现，还会专门削弱特定神经回路的功能。受影响尤为显著的是CA2区域这个精密协调的神经网络，该区域对社会记忆至关重要。这解释了为何即使是相对短暂的睡眠剥夺，也会对社会行为和记忆表现产生可测量的影响

对记忆回路的靶向影响

研究人员还发现，咖啡因——尤其是于睡眠剥夺前给药时——能够显著恢复海马CA2区的突触通讯。此前受损的突触可塑性恢复到了与未受剥夺的对照组动物相当的水平。因此，在动物模型中，由睡眠剥夺引起的社会识别记忆缺陷得到了显著缓解或部分逆转。

特别值得注意的是，这种效应并未伴随大脑的非特异性过度兴奋。尽管咖啡因通常作为中枢神经系统兴奋剂，但在此研究中观察到一种令人惊讶的选择性效应：它并未全面增加神经元活动，而是专门使负责处理社会信息的CA2区域受损回路恢复正常。海马体的其他区域，以及基本的运动或一般行为参数，基本未受影响。