人生約有三分之一的時(shí)間是在睡眠中度過(guò)的，因此睡眠的意義是也一個(gè)被受關(guān)注的話(huà)題。

雖然人們早已認同睡眠是為了維持大腦機能的一種積極主動(dòng)的生理過(guò)程，但在睡眠條件下大腦神經(jīng)細胞活動(dòng)狀態(tài)卻并不十分清楚。一些人認為睡眠的目的是減少大腦過(guò)度疲倦，但也有人曾提出睡眠是用以鞏固對以往記憶痕跡的假說(shuō)，當然這兩種假設也可能并不矛盾。

如果，睡眠是為了屏蔽內外應激負荷的刺激，積極修整神經(jīng)元間一些不重要的關(guān)聯(lián)信息，減少大腦神經(jīng)元細胞的不必要過(guò)載負荷的一種方式，那么大腦可以通過(guò)睡眠來(lái)完成對信息的整理和保存并形成記憶，但至今為止人們對睡眠期間這些大腦神經(jīng)細胞如何表達功能的分子機制還缺乏了解。

最近，美國斯坦福大學(xué)Appelbaum 博士等人利用熱帶斑馬魚(yú)的仔魚(yú)具有透明性的特點(diǎn)，對這個(gè)議題進(jìn)行研究并得出有趣的結論。人們知道斑馬魚(yú)與人類(lèi)同樣顯示白天活躍和夜間睡眠的生理周期，但不同的是人們能夠在一定的實(shí)驗條件下觀(guān)察到斑馬魚(yú)透明仔魚(yú)腦內神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的連接與變化。Appelbaum等人用色素標記這些仔魚(yú)神經(jīng)元后利用熒光成像技術(shù)監測調節睡眠神經(jīng)活動(dòng)的大腦特定區域變化。他們以影像處理方法可以清楚的觀(guān)察到，當神經(jīng)元細胞在活動(dòng)狀態(tài)時(shí)突觸部呈現綠色，而處于非活動(dòng)期狀態(tài)下的神經(jīng)元突觸部顯示黑色，呈現神經(jīng)元的突觸可塑性。如果大腦神經(jīng)元細胞活動(dòng)低下時(shí)，可以認為大腦睡眠是在修剪那些無(wú)需記憶的神經(jīng)元間負荷，并通過(guò)保存對整理后的神經(jīng)元負荷痕跡成為記憶，當然這一特征在神經(jīng)元活動(dòng)上也可以反映出來(lái)。他們的實(shí)驗也分析了機體生物時(shí)相和睡眠對大腦不同區域神經(jīng)元活動(dòng)的影響與差異。

實(shí)驗中，他們通過(guò)追蹤觀(guān)察晝夜大腦神經(jīng)元活動(dòng)的變動(dòng)周期中發(fā)現，斑馬魚(yú)大腦神經(jīng)元突觸數目受到時(shí)鐘和行為的影響，并證明睡眠期間神經(jīng)元活動(dòng)水平下降是大腦活動(dòng)的一種積極調整過(guò)程，因為只有通過(guò)睡眠過(guò)程才可能使大腦負荷過(guò)的經(jīng)驗得以恢復。如果沒(méi)有睡眠期間的神經(jīng)元活動(dòng)降低，大腦則無(wú)法接受、整理和儲存新的信息 (Circadian and Homeostatic Regulation of Structural Synaptic Plasticity in Hypocretin Neurons. Neuron., 68: 87–98, 2010)，此外，他們在研究中也注意到一些基因表達也積極參與了調節突觸節律性變化。

由于，睡眠期間大腦中的不同神經(jīng)回路的活動(dòng)狀態(tài)并不一樣，因而顯得生命復雜性。但可以說(shuō)明的是睡眠是與學(xué)習和記憶等中樞神經(jīng)活動(dòng)密不可分的，大腦的一種工作方式，其內涵會(huì )隨著(zhù)科學(xué)方法的不斷完善，而被證實(shí)。