مطالعات نقش حیاتی خواب را در شکل گیری خاطرات نشان می دهد
تصور کنید دانشجو هستید، هفته پایانی است و برای یک امتحان بزرگ آماده می‌شوید: آیا کل شب را بیدار می مونید یا کمی استراحت می‌کنید؟
همان‌طور که بسیاری از افرادی که چشم‌های گیج‌آلود دارند و به آزمایش خیره شده‌اند، می‌دانند، کمبود خواب می‌تواند حفظ اطلاعات را فوق‌العاده دشوار کند.
دو مطالعه جدید از دانشگاه میشیگان نشان می‌دهد که چرا این اتفاق می‌افتد و در طول خواب و کم‌خوابی در مغز چه اتفاقی می‌افتد تا به شکل‌گیری خاطرات کمک کند یا به آن آسیب برساند.
نورون های خاص را می توان با محرک های خاص تنظیم کرد.
به عنوان مثال، موش های صحرایی در پیچ و خم نورون هایی خواهند داشت که پس از رسیدن حیوان به نقاط خاصی در پیچ و خم، روشن می شوند. این نورون‌ها که نورون‌های مکان نامیده می‌شوند، در افراد نیز فعال هستند و به افراد کمک می‌کنند تا در محیط اطراف خود حرکت کنند.
اما در هنگام خواب چه اتفاقی می افتد؟
“اگر آن نورون در طول خواب پاسخ می دهد، چه چیزی می توانید از آن استنباط کنید؟” کامران دیبا، دکترای تخصصی، دانشیار بیهوشی در دانشکده پزشکی U-M گفت.
مطالعه ای که در مجله نیچر خلاصه شده و به رهبری دیبا و کورش معبودی، دانشجوی ارشد سابق، به نورون های هیپوکامپ، ساختاری به شکل اسب دریایی در اعماق مغز که در شکل گیری حافظه نقش دارد، می پردازد و راهی برای تجسم کشف کرد. تنظیم الگوهای عصبی مرتبط با یک مکان در حالی که یک حیوان در خواب بود.
نوعی فعالیت الکتریکی به نام امواج تیز موج از هیپوکامپ هر چند ثانیه یکبار، در طی چند ساعت، در حالت‌های آرام و خواب منتشر می‌شود.
محققان از میزان همزمانی امواج و میزان مسافتی که به نظر می رسد اطلاعات را از یک قسمت مغز به قسمت دیگر منتقل می کنند، شگفت زده شده اند.
تصور می‌شود که این شلیک‌ها به نورون‌ها اجازه می‌دهد تا خاطرات، از جمله مکان را شکل دهند و به‌روزرسانی کنند.
برای این مطالعه، این تیم فعالیت مغزی یک موش را در طول خواب، پس از تکمیل پیچ و خم جدید، اندازه‌گیری کردند.
با استفاده از نوعی استنتاج آماری به نام یادگیری بیزی، آنها برای اولین بار توانستند ردیابی کنند که کدام نورون ها به کدام مکان ها در پیچ و خم پاسخ می دهند.
فرض کنید یک نورون گوشه خاصی از پیچ و خم را ترجیح می دهد. ممکن است ببینیم که نورون با دیگرانی که ترجیح مشابهی در طول خواب نشان می دهند فعال می شود. اما گاهی اوقات نورون های مرتبط با مناطق دیگر ممکن است با آن سلول همکاری کنند. سپس دیدیم که وقتی ما دیبا می‌گوید، آن را در پیچ و خم قرار دهید، ترجیحات مکان نورون‌ها بسته به سلول‌هایی که در طول خواب شلیک می‌کنند، تغییر می‌کند.
این روش به آنها اجازه می دهد تا انعطاف پذیری یا رانش نمایشی نورون ها را در زمان واقعی تجسم کنند.
همچنین از این نظریه قدیمی حمایت می کند که فعال شدن مجدد نورون ها در طول خواب بخشی از اهمیت خواب برای خاطرات است.
با توجه به اهمیت خواب، تیم دیبا می خواست به آنچه در مغز در زمینه محرومیت از خواب رخ می دهد، نگاه کند.
در مطالعه دوم که در Nature نیز منتشر شد، تیم به رهبری دیبا و دانشجوی فارغ التحصیل سابق باپون گیر، دکترا، میزان فعال شدن مجدد نورون را مقایسه کردند – که در آن نورون های مکانی که در حین اکتشاف ماز شلیک می کنند، دوباره در حالت استراحت شلیک می کنند. – و دنباله فعال شدن مجدد آنها (که به صورت بازپخش کمّی می شود)، در طول خواب در مقابل در هنگام از دست دادن خواب.
آنها کشف کردند که الگوهای شلیک نورون‌های دخیل در فعال‌سازی مجدد و پخش مجدد تجربه ماز در خواب در مقایسه با دوران محرومیت از خواب بیشتر بود.
محرومیت از خواب با یک نرخ مشابه یا بالاتر از امواج تیز موج، اما امواج دامنه کمتر و امواج قدرت کمتر مطابقت دارد.
دیبا می‌گوید: «اما تقریباً در نیمی از موارد، فعال‌سازی مجدد تجربه ماز در طول موج‌های تند موج‌های تیز در طول محرومیت از خواب کاملاً سرکوب شد.»
زمانی که موش‌های کم‌خواب توانستند به خواب برسند، در حالی که فعال‌سازی مجدد اندکی بازگشت، اما هرگز با موش‌هایی که به طور معمول می‌خوابیدند مطابقت نداشت. علاوه بر این، پخش مجدد به طور مشابه مختل شد، اما هنگامی که خواب از دست رفته دوباره به دست آمد، بازیابی نشد.
از آنجایی که فعال سازی مجدد و پخش مجدد برای حافظه مهم هستند، یافته ها اثرات مضر محرومیت از خواب بر حافظه را نشان می دهد.
تیم دیبا امیدوار است که به بررسی ماهیت پردازش حافظه در طول خواب و چرایی نیاز به فعال سازی مجدد و تأثیرات فشار خواب بر حافظه ادامه دهد.
دیدگاهتان را بنویسید