一个由神经科学和计算机工程专家组成的合作团队记录了一个人在睡眠时大脑中发生的事情，这表明做梦的一个功能可能是作为一种永久组织新记忆和最近学习的信息的方式。每个人经历的每个任务或记忆都与大脑中特定的神经放电模式相关，这些相同的模式似乎在一个人睡眠时被重播，这一过程被称为“离线重播”。
这种重播已经在海马体脑细胞在休息时以与之前执行任务时相同的顺序放电的老鼠身上观察到，但直到现在，还没有在人类身上展示过。科学家们在Cell Reports上发表了他们的工作，称这是人类大脑在睡眠时也重播清醒经历的第一个直接证据。
研究人员在学术研究联盟BrainGate下操作，一直在使用神经技术——即慢性植入人脑的微电极——作为一种“解码”与肢体运动和沟通能力相关的神经信号的方式。在严重瘫痪的情况下，如脊髓损伤，测试对象已被证明能够通过想象移动他们瘫痪的手或手臂来移动计算机光标。这种相同的技术被用作一项试点临床试验的一部分，以确定这样的脑-计算机接口可能会揭示关于梦的什么。
两名参与者被要求在玩类似于1980年代热门游戏Simon的电脑游戏前后小睡。在游戏中，四个闪烁的灯光点亮一个特定的模式，玩家必须通过按顺序物理击打灯光面板来重复。然而，研究参与者通过想象移动计算机光标到不同的目标并尽可能快地“击中”它们来玩游戏。在玩完之后，参与者被告知在玩另一轮之前小睡，然后再次休息，而研究人员记录了他们运动皮层中单个神经元的放电活动。
“没有很多情况下，一个人会被植入一个多电极阵列，其中电极足够小，能够检测单个神经元的放电活动，”合著者Jarosiewicz说，指出这项研究是“前所未有的”，因为它使用了足够详细的电极阵列来跟踪大脑中的神经记录。通常，医疗电极太大，无法跟踪单个神经元的放电活动。
当参与者玩游戏和休息时都观察到了相同的神经元放电模式，这表明参与者在本质上是在他们的睡眠中玩游戏。“这是人类在休息后也看到重播的第一个证据，这可能有助于巩固那些记忆，”Jarosiewicz说。“我们几十年来在动物身上研究的所有与重播相关的记忆巩固机制实际上也可能适用于人类。”
研究参与者在休息后更有可能成功重复闪烁的模式，这进一步表明他们在睡眠中重播了他们学到的内容。研究人员补充说，这突出了睡眠及其在认知表现中的有益作用的重要性。