人們很早就知道海馬體參與學習和記憶。然而，由於神經元的細胞數量有限，一旦達到一定水平，它們就會飽和，不再能夠儲存記憶。因此，有人預測海馬體具有某種「冷卻」機制。
東京大學的研究小組發現，海馬體產生的稱為銳波波紋（SWR）的腦電波會削弱神經元之間的連接，並在睡眠期間冷卻大腦迴路。
研究小組首先記錄了睡眠小鼠的興奮性突觸後電位（fEPSP），這是神經元之間連接強度的指標。他們發現 fEPSP 隨著睡眠的進行而減少，這證實了神經元之間的連結在睡眠期間自然減弱。
隨後，當他們進行抑制睡眠期間發生的 SWR 的實驗時，沒有觀察到 fEPSP 的衰減。換句話說，研究表明，SWR 會削弱睡眠期間海馬神經元之間的連接，從而冷卻海馬神經迴路。 在 SWR 被抑制七小時的小鼠中，它們的大腦迴路仍然高度興奮，導致即使它們有足夠的睡眠，也會處於睡眠不足的狀態。
此外，他們使用能夠區分參與記憶的神經元和不參與記憶的神經元的基因轉殖小鼠，觀察了 SWR 期間的神經元活動。他們發現，只有在睡前不參與記憶的神經元的活動才會減弱。換句話說，SWR 僅削弱與記憶無關的神經元之間的連接，這表明記憶在睡眠期間得到有效組織。
可以說，這個結果為「生物為什麼要睡覺？」這個基本問題提供了明確的答案。
論文信息：[科學] 海馬波紋下調突觸
