Комуникација на меморијата што значи хипокампус и церебрален кортекс
Помалку точно поврзаната активност на нервните клетки во хипокампусот и во церебралниот кортекс ја нарушува меморијата.
Мозокот работи цело време, дење и ноќе. Додека спиеме, тоа гарантира дека она што го доживуваме во текот на денот останува трајно достапно во нашата меморија. Овој процес е познат како консолидација. Консолидацијата бара бавните ритмички обрасци на нервната активност да бидат споени што е можно попрецизно со брзи модели, особено за време на длабок сон. Научниците сега успеаја да покажат дека постарите луѓе со слаба меморија ја изгубија оваа врска.
Активни дење и ноќе
Мозокот не е активен само кога сме будни, туку и кога спиеме. Во состојба на будење, интеракцијата на различните области на мозокот гарантира дека можеме да се ориентираме во светот, да спроведуваме активности и да внесуваме впечатоци во животната средина. За време на спиењето, она што е доживеано се прегледува, порачува и консолидира (или дури и се заборава). Затоа сонот е неопходен за долгорочно складирање и вмрежување на ново стекнатите знаења, а со тоа и за учење.
Важноста на координираната комуникација помеѓу хипокампусот и церебралниот кортекс за меморијата
Навремената комуникација помеѓу хипокампусот и церебралниот кортекс е од клучно значење за размена на информации за време на спиењето. Хипокампусот е структура сместена длабоко во мозокот и е неопходна за брзо, но краткорочно складирање на ново стекнатото знаење и секојдневните искуства. Спиењето сега му овозможува на хипокампусот да го „тренира“ церебралниот кортекс, кој учи побавно, со постојано реактивирање на наученото и постепено запишување. За да се биде успешен, оваа „обука“ на церебралниот кортекс бара прецизно темпирање на активноста на нервните клетки во мозочните области.
„Наб obserудувајќи ја мозочната активност на испитаниците за време на спиењето, сега успеавме да покажеме дека луѓето кои забораваат повеќе се разликуваат од другите луѓе во една суштинска точка. Активноста на нервните клетки во хипокампусот и во церебралниот кортекс е помалку прецизно поврзана кај позаборавните луѓе.
Направете активност на мозокот видлива во електроенцефалографијата (ЕЕГ)
Истражувачите можат да користат електроенцефалографија (ЕЕГ) за да ја визуелизираат активноста на мозокот за време на спиењето. ЕЕГ ја мери електричната активност што ја создаваат нервните клетки за време на нивната активност. Фазите на будење и спиење се карактеризираат со специфични модели на активност на ритмички нервни клетки. Најкарактеристична карактеристика на фазите на длабок сон се бавните ритми со фреквенција од околу 0,5 до 4 осцилации во секунда, кои се шират речиси на целиот церебрален кортекс. Овие таканаречени „бавни бранови“ овозможуваат координација на обработката на нервните информации во големи делови на мозокот. Ова создава временски прозорци во кои спомените можат повторно да се активираат од страна на хипокампусот и оптимално да се научат од церебралниот кортекс.
Активирањето на размената на информации помеѓу хипокампусот и церебралниот кортекс се карактеризира со човечки ЕЕГ со брза активност на ритмички нервни клетки со фреквенција од приближно 12 до 16 осцилации во секунда. Поради нивната надворешна сличност со вретените што се користат за вртење волна, овие вибрациони модели се познати и како „вретена за спиење“. Оптимално „тренирање“ на церебралниот кортекс од страна на хипокампусот е можно кога вретеното на спиењето се случува токму во тие моменти кога бавните бранови ги подготвуваат нервните клетки на мозочниот кортекс за ефикасна обработка на информации.
Студија за меморија, учење и задржување
Истражувачкиот тим сега ги спореди способноста за учење и памтење на 34 помлади субјекти на возраст од 19 до 28 години и 41 постара субјект на возраст од 63 до 74 години во тест за меморија специјално развиен за оваа намена. Учесниците ја поминаа ноќта помеѓу учењето и тестот за меморија следниот ден дома. Пренослив ЕЕГ-систем за спиење ја забележал активноста на нервните клетки таму за време на спиењето. Покрај тоа, големината и структурата на меморијата и мозочните релевантни области беа измерени со помош на магнетна резонанца (МРТ) во лабораторијата.
Како што се очекуваше, резултатите покажаа дека постарите испитаници просечно забораваат повеќе од помладите учесници. Покрај тоа, се покажа дека субјектите со помал капацитет на меморија ноќе за време на фазите на длабок сон имаат помалку прецизна спојка помеѓу вретеното на спиењето и бавните бранови. Слично на личност која плеска малку над ритамот, вретените за спиење го пропуштија оптималното време за „тренирање“ на церебралниот кортекс, така што консолидацијата на новоучената содржина беше помалку успешна.
Влијание на спојката на двата ритма на нервните клетки
„Откривме дека спојувањето на двата ритама на нервните клетки има тенденција да се намалува со возраста и истовремено се зголемува заборавот. Во исто време, ова значи дека оние меѓу постарите субјекти кои добро се снаоѓале во тестовите за меморија, исто така, покажале модел на спојување сличен на оној на помладите теми “, вели Маркус Веркл-Бергнер, постар автор и проект-менаџер на Институтот за човечки развој Макс Планк.
Во понатамошните анализи, истражувачкиот тим успеа да покаже дека степенот на спојување помеѓу вретеното на спиењето и бавните бранови е поврзан со структурата на мозочните области кои се вклучени во нивната генерација. Ова е особено точно за хипокампусот и таламусот. Овие три региони се особено лошо погодени од процесите на стареење.
Истражувачите се сомневаат дека стареењето на спиењето и меморијата релевантни области на мозокот влијае на долгорочното складирање на ново стекнатата меморија. Колку промените во однесувањето и физиологијата на спиењето зависни од возраста влијаат на структурното стареење на мозокот на долг рок? Дали вторите се каузално одговорни за забележливи нарушувања на спиењето со постара возраст? Идните студии за напредок треба да ги расветлат овие прашања.
Muehlroth, B. E., Sander, M. C., Fandakova, Y., Grandy, T. H., Rasch, B., Shing, Y. L., & Werkle-Bergner, M. (2019). Прецизна спора спојка на вретено-осцилација промовира консолидација на меморијата кај помлади и постари возрасни лица. Научни извештаи, 9: 1940. дои: 10.1038/s41598-018-36557-z