Jak mózg rejestruje wspomnienia podczas snu? Fascynujące badanie

2020-05-06 11:59

To, że w trakcie snu mózg analizuje to, co wydarzyło się w ciągu dnia, wiemy od dawna. Po raz pierwszy jednak naukowcom udało się zaobserwować, w jaki sposób krótkoterminowe wspomnienia przenoszone są w miejsca, w których będą przechowywane przez dłuższy czas.

Co się dzieje podczas snu? Jak wiadomo - bardzo dużo. Podczas gdy my tkwimy w błogiej nieświadomości, organizm produkuje hormon wzrostu, a w komórkach dochodzi do procesów regeneracyjnych. Intensywnie pracuje również mózg, który w trakcie nocnego odpoczynku analizuje to, co działo się w ciągu dnia i "zapisuje" wspomnienia.

Naukowcom udało się zaobserwować, w jaki sposób to robi. Wyniki fascynującego eksperymentu opublikowali w czasopiśmie Cell Reports. W trakcie badania, przeprowadzonego w BrainGate (akademickim konsorcjum badawczym złożonym z Brown University, Stanford University i Case Western Reserve University) użyto specjalnego oprogramowania oraz urządzeń pozwalających komunikować się mózgowi bezpośrednio z komputerem za pomocą specjalnych mikroelektrod.

Interfejsy takie używane są m.in. po to, by osoby ze stwardnieniem zanikowym bocznym (ALS) i innymi chorobami neurologicznymi mogły za pośrednictwem komputera komunikować się ze światem.

Jak powiedziała CNN Beata Jarosiewicz, neurolog obliczeniowa i autorka badań: „Neurony są małe. Mają około 10 mikronów, a makroelektrody zatwierdzone do użytku przez ludzi, takie jak elektrody głęboko stymulujące mózg, są zbyt duże, aby rejestrować indywidualną aktywność skokową każdego neuronu”.

Dlatego w Braingate neurochirurdzy wszczepili szereg mikroelektrod w mózgi dwóch osób dotkniętych paraliżem czuciowym i ruchowym - odwzorowując sposób zachowania neuronów w trakcie procesów myślowych specjalny dekoder był w stanie przełożyć myśli na mowę lub działanie (za pomocą protez lub urządzeń).

Wykorzystano tu sposób działania neuronów, które - w zależności od tego, co dzieje się w mózgu - poruszają się w określonym kierunku, a wysyłane przez nie impulsy nerwowe przyspieszają lub zwalniają w zależności od tego, w którym kierunku dana osoba chce poruszyć ręką.

W badaniu snu udział wzięły dwie osoby z wszczepionymi do mózgu mikroelektrodami. Najpierw zarejestrowano aktywność ich neuronów podczas drzemki, a następnie każdy z ochotników zagrał w grę, wzorowaną na popularnej w latach 80. grze Simon - każdy z graczy musi powtórzyć tę samą kolejność ruchów świetlnych, co gra. Ci konkretni gracze nie poruszali jednak joystickiem, lecz wykorzystali w tym celu mózg - a badacze rejestrowali w tym czasie aktywność ich neuronów.
Kolejnym elementem badania była ponowna drzemka, w trakcie której znów rejestrowano aktywność neuronów.

Wyniki pokazały, że w trakcie drzemki podczas rejestracji wspomnień neurony zachowywały się identycznie, co w trakcie uprzednio zarejestrowanej gry, odtwarzając w mózgu te same wzorce. Naukowcy mają nadzieję, że kolejne tego typu testy pozwolą im wyjaśnić, które z etapów snu są kluczowe dla procesów zapamiętywania.

Polecamy także:

Katarzyna Hubicz