W jaki sposób mózg utrwala wspomnienia podczas fazy snu głębokiego ?

Dodaj do ulubionych

W jaki sposób mózg utrwala wspomnienia podczas fazy snu głębokiego? W ramach najnowszego badania udało się zobrazować w jaki sposób hipokamp wykorzystuje połączenia synaptyczne kory mózgowej   

Naukowcy sugerują, iż sen, na który poświęcamy ponad jedną trzecią naszego życia, skutecznie wspomaga procesy uczenia się oraz formowania wspomnień długotrwałych. Jeszcze do niedawna świat nauki nie był jednakże w stanie określić, w jaki sposób przebiega drugie z wymienionych zjawisk.  

Eksperci z Uniwersytetu w Kalifornii w swojej publikacji, która to ukazała się w Magazynie Neurologicznym wskazują, iż istnieje duże prawdopodobieństwo, że udało im się odnaleźć odpowiedź na to pytanie. Ich badanie obrazuje w sposób mechanistyczny jak faza snu głębokiego (zwana też fazą snu wolnofalowego) stymuluje utrwalanie wspomnień.  

Zarówno ludzie jak i zwierzęta są podczas snu w znacznej mierze odcięci od bodźców sensorycznych. Niemniej jednak, ich mózgi w dalszym ciągu pracują, wykazując aktywność elektryczną identyfikowaną jako zmiany kształtów fal w hipokampie (niewielkim rejonie mózgu stanowiącym część układu limbicznego) oraz powolne oscylacje o wysokiej amplitudzie zachodzące w obszarze kory mózgowej (zewnętrznej powłoki mózgu). Dowodzi to występowania okresów zarówno okresów aktywności jak i nieaktywności neuronów kory mózgowej podczas fazy snu głębokiego. Szczegóły wspomnień, początkowo przechowywane w hipokampie, są następnie przesyłane do kory mózgowej podczas rzeczonego etapu regeneracji organizmu, co z kolei umożliwia formowanie wspomnień długotrwałych. 

 Przy pomocy stworzonego przez siebie modelu obliczeniowego, badacze z Uniwersytetu UC Riverside wykazali korelację pomiędzy aktywnością elektryczną mózgu podczas snu a funkcjonowaniem połączeń synaptycznych pomiędzy neuronami. Wykazali oni, że powolne oscylacje zidentyfikowane w korze mózgowej (które to przy pomocy modelu można spontanicznie wygenerować) zależne są od zmian kształtu fal wysyłanych przez hipokamp. Co więcej, udało się dowieść, iż rzeczone oscylacje determinują zmiany synaptyczne w korze mózgowej. Zmiana struktury synaptycznej jest jednym ze sposobów przechowywania przez mózg wspomnień oraz pozyskanych na drodze nauki informacji. Opracowany model wskazuje, że zmiany synaptyczne powodują także odsyłanie niektórych sekwencji danych przez neurony celem utrwalenia wspomnień.  

"Zidentyfikowane powolne oscylacje utrzymują się na podobnym poziomie nawet w przypadku, gdy brak jest dalszych sygnałów przesyłanych przez hipokamp" stwierdziła Yina Wei, doktorantka oraz główna autorka badania. "Otrzymane wyniki interpretujemy jako mechanistyczne wyjaśnienie faktu formowania się wspomnień podczas fazy snu głębokiego, kiedy to są one zapisywane w obszarze kory mózgowej i uniezależniają się od hipokampu."

 Wyniki badania przedstawiono w Magazynie Neurologicznym.

Wei wyjaśniła, że wedle opracowanego modelu, informacje z hipokampu przekazywane są do kory podczas fazy snu głębokiego oraz powodują zarówno inicjację oscylacji jak i ich dalsze rozchodzenie się w sieci korowej.  

 "Dane przesyłane z hipokampu w formie fal wpływają na występowanie oscylacji" nadmieniła Wei "Wpływając na ich specyfikę, dane przesyłane przez hipokamp przyczyniają się do aktywacji wspomnień podczas fazy snu głębokiego oraz powodują utrwalanie niektórych z nich. Podczas omawianego procesu wspomnienia przesyłane są do obszaru pamięci długotrwałej znajdującego się w korze mózgowej."

 

Na sen normalny, podczas którego aktywność mózgu utrzymuje się na wysokim poziomie, składają się faza NREM charakteryzująca się wolnymi ruchami gałek ocznych oraz REM, podczas której występują szybkie ruchy gałek ocznych. Fazy NREM i REM następują po sobie około 4 do 5 razy na przestrzeni ośmiu godzin poświęcanych standardowo na sen. Każdy z cyklów trwa od 90 do 110 minut. Fazę NREM podzielić można na trzy etapy główne. Ostatnim z nich jest sen głęboki. Identyfikowany jest on głównie podczas pierwszej tercji każdej fazy snu i pochłania około 20 % całkowitego czasu poświęcanego na wypoczynek.  

 "Jak wynika z naszych obserwacji, nawet stosunkowo krótkie informacje przesyłane przez hipokamp powodują inicjację powolnych oscylacji kory oraz prowadzą do zmiany wydajności synaptycznej neuronów." podsumowała Wei. "Co więcej, nasz model pozwala na formułowanie hipotez dotyczących aktywności mózgu, włączając w to wpływ interwencji zewnętrznych hamujących lub zaburzających proces formowania się wspomnień."

Autor: Stylnazdrowie.pl

Redakcja poleca
comments powered by Disqus

Powrót ↑