Πώς ο εγκέφαλος ενοποιεί τη μνήμη κατά τη διάρκεια του βαθύ ύπνου

Memory

Η επιστημονική έρευνα δείχνει σαφώς ότι ο ύπνος, ο οποίος αποτελεί περίπου το ένα τρίτο της ζωής μας, είναι ζωτικής σημασίας για τη μάθηση και τη διαμόρφωση μακροπρόθεσμων αναμνήσεων. Αλλά ο ακριβής τρόπος με τον οποίο αυτή η μνήμη σχηματίζεται δεν είναι καλά κατανοητός και παραμένει, παρά τις σημαντικές έρευνες, ένα κεντρικό ζήτημα της έρευνας στις νευροεπιστήμες.

Τώρα όμως νευροεπιστήμονες αναφέρουν σε μια νέα μελέτη, η οποία δημοσιεύθηκε στην επιστημονική επιθεώρηση Journal of Neuroscience, ότι τώρα μπορεί να έχουν μια απάντηση σε αυτό το ερώτημα. Η μελέτη τους παρέχει για πρώτη φορά μια μηχανιστική εξήγηση για το πώς ο βαθύς ύπνος (που ονομάζεται επίσης ύπνος βραδέων κυμάτων), μπορεί να προωθεί την ενοποίηση των πρόσφατων αναμνήσεων.

Κατά τη διάρκεια του ύπνου, οι εγκέφαλοι των ανθρώπων και των ζώων αποσυνδέονται κυρίως από αισθητηριακά ερεθίσματα. Παρ ‘όλα αυτά, ο εγκέφαλος παραμένει εξαιρετικά ενεργός, δείχνοντας ηλεκτρική δραστηριότητα με τη μορφή απότομων κυμάτων στον ιππόκαμπο (μια μικρή περιοχή του εγκεφάλου που αποτελεί μέρος του μεταιχμιακού συστήματος), και μεγάλου πλάτους αργών ταλαντώσεων στο φλοιό (το εξωτερικό στρώμα του εγκεφάλου), αντανακλώντας εναλλασσόμενες περιόδους ενεργητικών και μη ενεργητικών νευρώνων κατά τη διάρκεια του βαθιού ύπνου.

Ίχνη της επεισοδιακής μνήμης που αποκτήθηκαν κατά τη διάρκεια της εγρήγορσης και αρχικά αποθηκεύτηκαν στον ιππόκαμπο, σταδιακά μεταφέρονται στον φλοιό ως μακροπρόθεσμη μνήμη κατά τη διάρκεια του ύπνου.

Χρησιμοποιώντας ένα υπολογιστικό μοντέλο, οι ερευνητές παρέχουν μια σύνδεση μεταξύ της ηλεκτρικής δραστηριότητας στον εγκέφαλο κατά τη διάρκεια του βαθύ ύπνου και των συναπτικών συνδέσεων ανάμεσα στους νευρώνες. Δείχνουν ότι τα πρότυπα των βραδέων ταλαντώσεων στο φλοιό, τα οποία το μοντέλο τους παράγει αυθόρμητα, επηρεάζονται από τα απότομα κύματα του ιπποκάμπου, και ότι αυτά τα πρότυπα καθορίζουν τις συναπτικές μεταβολές στο φλοιό. Η αλλαγή της συναπτικής δύναμης πιστεύεται ευρέως ότι αποτελεί τη βάση αποθήκευσης της μνήμης και της μάθησης στον εγκέφαλο.

Το μοντέλο δείχνει ότι οι συναπτικές μεταβολές, με τη σειρά τους, επηρεάζουν τα μοτίβα των βραδέων ταλαντώσεων προωθώντας ένα είδος ενίσχυσης και μια επανάληψη των συγκεκριμένων αλληλουχιών ενεργοποίησης των νευρώνων του φλοιού οι οποίοι αντιπροσωπεύουν μια επανάληψη συγκεκριμένων μνημών.

« Αυτά τα πρότυπα των βραδέων ταλαντώσεων παραμένουν ακόμη και χωρίς περαιτέρω σήματα από τον ιππόκαμπο», αναφέρουν οι ερευνητές στη μελέτη τους. «Ερμηνεύουμε τα αποτελέσματα αυτά ως μια μηχανιστική εξήγηση για την ενοποίηση των ειδικών αναμνήσεων κατά τη διάρκεια του βαθιού ύπνου, σύμφωνα με την οποία τα ίχνη μνήμης σχηματίζονται στον φλοιό και γίνονται ανεξάρτητα στον ιππόκαμπο».

Παραπομπές

Yina Wei, Giri P. Krishnan, Maxim Bazhenov. Synaptic Mechanisms of Memory Consolidation during Sleep Slow Oscillations. Journal of Neuroscience (2016). DOI : 10.1523/JNEUROSCI.3648-15.2016

ΑΝΔΡΕΑΣ ΓΡΗΓΟΡΙΟΥ

Παιδί της επιστήμης και της τεχνολογίας, παρέα με ένα γάτο κοιτάζει το σύμπαν και θέτει ερωτήσεις

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *