Podczas snu, mózg jest szeroko rozbudzony i uczy się
Tara Haelle
Lipiec 27, 2022 - Czujesz się zapominalski? Ostatnio masz problemy z dopasowaniem imion do twarzy? Nie musi to oznaczać, że nie jesteś zdrowy lub że twoje umiejętności myślenia zanikają. Być może po prostu za mało śpisz.
Naukowcy od dawna wiedzą, że sen jest niezbędny dla pamięci relacyjnej, czyli zdolności mózgu do tworzenia połączeń między przedmiotami, miejscami, ludźmi i wydarzeniami. Nie ustalono jednak, co dzieje się podczas snu, aby pomóc pamięci w tworzeniu właściwych połączeń.
Aby się tego dowiedzieć, para badaczy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego zbudowała komputerowe modele wzgórza i kory mózgowej i badała aktywność w tych regionach podczas sztucznej wersji stanu czuwania i głębokiego snu.
Podczas komputerowego modelowania badacze albo wzmacniali, albo osłabiali połączenia między neuronami, w zależności od tego, jak bardzo były one aktywne. Najpierw wytrenowali modelowaną sieć podczas czuwania, by bezpośrednio kojarzyła jedną rzecz z drugą, np. A+B i B+C.
Następnie podczas głębokiego snu obserwowali, jak sieć samodzielnie tworzyła pośrednie skojarzenia, takie jak A+C. Wyniki swoich badań opublikowali w tym miesiącu w The Journal of Neuroscience.
Maxim Bazhenov, PhD, jeden z badaczy, wyjaśnił, że pośrednie powiązania występują, ponieważ neurony związane z A, B i C wszystkie wystrzeliwują w bliskiej kolejności, zwanej sleep replay, co tworzy połączenie między wszystkimi trzema neuronami.
"Dlatego po śnie aktywacja jakiejkolwiek jednej grupy, takiej jak A, aktywowała wszystkie inne powiązane grupy, takie jak B i C" - powiedział w przygotowanym oświadczeniu.
Wzgórze jest częścią mózgu, która odbiera wskazówki sensoryczne i nadaje im sens, a kora mózgowa jest niezbędna dla pamięci, uczenia się i podejmowania decyzji. Nasze neurony przyjmują informacje sensoryczne, kiedy nie śpią, ale to podczas głębokiego snu kora mózgowa nadaje sens informacjom z całego dnia. Podczas gdy to się dzieje, mózg powtarza aktywność elektryczną zwaną falami wolnymi.
Powtórzenie snu wyzwala plastyczność synaptyczną, aktywność między neuronami, która pozwala im komunikować się ze sobą i jest podstawowym sposobem, w jaki mózg tworzy, zmienia lub usuwa wspomnienia.
Komputerowy model pomógł badaczom przede wszystkim zrozumieć, jak działa pamięć relacyjna w mózgu - w jaki sposób mózg łączy pozornie niepowiązane fragmenty informacji. Ale rzuca też światło na to, co może nie działać u osób z pewnymi schorzeniami neurologicznymi lub psychiatrycznymi, które wpływają na pamięć, takimi jak schizofrenia czy zaburzenia ze spektrum autyzmu.
Wyniki badań sugerują, że znalezienie sposobów na poprawę snu wolnofalowego u osób z tymi schorzeniami może pomóc ich mózgom w tworzeniu tych połączeń i poprawić ich ogólne wyzwania związane z pamięcią i tworzeniem skojarzeń.
