Våra hjärnor verkar komma ihåg under sömnen


Våra hjärnor verkar komma ihåg under sömnen

När som sover eller under anestesi uppträder en del av den mänskliga hjärnan som om den kommer ihåg något, rapporterade forskare från UCLA i tidningen Natur Neurovetenskap .

Författarna sa att deras resultat går mot konventionella teorier om hur minnet konsolideras medan vi sover.

Teamledare, Mayank R. Mehta, professor i neurofysik i UCLA: s neurologiska, neurobiologiska, fysik- och astronomiska institutioner, och kollegor mättes flera delar av hjärnan som var kända för att vara involverade i minnesbildningen för neural aktivitet - alla de flera hjärnregionerna mättes För aktivitet samtidigt. Genom att göra det kunde de ta reda på vilken region i hjärnan som aktiverade andra områden, liksom hur exakt den aktiveringen sprider sig.

Forskare från Heidelberg University i Tyskland och Max Planck Institute for Medical Research och James McFarland of Brown University var också inblandade i denna studie.

Djurförsöket, som gjordes på möss, fokuserade på tre anslutna hjärnregioner:

  • Neocortexen (ny hjärna)
  • Hippocampus (gammal hjärna)
  • Den entorhina cortexen - ett mellanliggande hjärnområde som förbinder de två delarna som nämns ovan
Mehta förklarade att tidigare studier pekade mot en dialog som inträffade mellan den nya och gamla hjärnan medan människor sover, vilket sägs vara avgörande för minnesbildning. Dock, Ingen hade försökt bestämma vad bidrag från den entorhina cortex skulle kunna vara för denna dialog , Som "visade sig vara en spelväxlare".

Forskarna upptäckte att den entorhina cortexen visade "långvarig aktivitet", som experter säger förmedlar arbetsminnet medan vi är vakna, vilket kan hända när vi fokuserar noggrant för att komma ihåg saker i en kort stund, till exempel ett telefonnummer eller att följa anvisningar Vi har just läst på en karta.

Mehta sa: "Den stora överraskningen här är att denna typ av uthållig aktivitet sker under sömnen, ganska mycket hela tiden. Dessa resultat är helt nya och överraskande. Faktum är att denna arbetsminnesliknande, långlivade aktivitet inträffade i entorhinal cortex även under anestesi."

Vi tillbringar en tredjedel av vår tid som sover, förklarar Mehta, så deras resultat är viktiga - Sömnberövande har en skadlig effekt på hälsan, inklusive lärande och minne .

Tidigare studier har visat att hippocampus och neocortex "pratar" med varandra medan vi sover. Experter anser att den här dialogen är en viktig bidragsyter till vår bildning av minnen eller minneskonsultation. Men tolkningen av denna dialog mellan de två hjärnområdena har aldrig gjorts.

Hjärnan är fortfarande mycket aktiv medan vi sover? Varför?

Mehta förklarade:

"När du går och lägger dig, kan du göra rummet mörkt och tyst, och även om det inte finns någon sensorisk inmatning är hjärnan fortfarande mycket aktiv. Vi ville veta varför detta hände och vilka olika delar av hjärnan som sagt till varandra."

För denna studie hade forskarna lyckats utveckla ett mycket känsligt övervakningssystem som hjälpte dem att följa neuronal aktivitet i vart och ett av de tre hjärnområdena samtidigt, inklusive aktiviteten hos en enda neuron.

Deras övervakning var så känslig att de kunde dechiffrera den exakta kommunikationen, även när neuronerna tycktes vara relativt tysta. Med hjälp av en sofistikerad matematisk analys kunde de dechiffrera de komplexa konversationerna.

Spontant ihållande aktivitet

Neocortex spenderar 90% av vår sovtid i ett långsamt vågmönster. Aktiviteten fluktuerar långsamt mellan aktiva och vilande tillstånd, ungefär en gång per sekund. Forskarna fokuserade på hjärnområdet som har många delar; Den entorhina cortexen.

Neokortisk aktivitet speglades i den yttre delen av entorhinal cortex, men den inre delen av entorhinal cortex uppträdde annorlunda. Neuronerna förblev i sitt aktiva tillstånd i den inre entorhina cortexen, även när yttre delen gick tyst - "som om neuronerna kom ihåg någonting som neokortexen nyligen hade sagt". Forskarna kallade detta fenomen "spontant ihållande aktivitet". Vidare gjorde denna spontana ihållande aktivitet neuronerna i hippocampuset också mycket aktiva.

Hippocampus blev tystare när neocortexen var aktiv. De uppgifter som forskarna samlade gav dem en tydlig tolkning av hur "dialog" mellan de olika hjärndelarna uppstod.

Mehta sa:

"Under sömnen pratar de tre delarna av hjärnan på ett mycket komplicerat sätt. De entorhinala nervcellerna visade uthållig aktivitet och uppträdde som om de kom ihåg någonting även under anestesi när musen inte kunde känna eller lukta eller höra någonting., Denna långlivade aktivitet varade ibland i mer än en minut, en stor tidsplan i hjärnaktiviteten, som vanligtvis förändras i en skala av en tusen sekund."

Den entorhina cortexen - den tredje nyckelaktören i denna komplexa dialog

Teorier har antagit att hippocampus pratar och driver neocortexen - den här studien utmanar detta. Istället indikerar det att det finns en tredje nyckelaktör i denna komplexa dialog - den entorhina cortexen, och att neocortex driver den entorhina cortexen, som i sin tur verkar fungera som om det höll på sig något. Detta verkar i sin tur driva hippocampus, medan andra aktivitetsmönster stänger ner det.

Mehta kommenterade:

"Det här är ett helt nytt sätt att tänka på minneskonsolideringsteori. Vi fann att det finns en ny spelare involverad i denna process och det har en enorm inverkan. Och vad den tredje spelaren gör är att drivas av neocortexen, inte hippocampusen. Detta tyder på att det som händer under sömnen inte händer som vi trodde det var. Det finns fler spelare involverade så dialogen är mycket mer komplex och kommunikationsriktningen är motsatsen till vad som trodde. "

Mehta anser att denna process, som inträffar när vi sover, är ett sätt att bli av med skräp - raderar röriga och värdelösa minnen och raderar irrelevanta data som behandlades och samlades under dagen.

Denna "decluttering" -process resulterar i relevanta och viktiga minnen blir mer framträdande och lättare att komma åt. Alzheimers sjukdom påbörjas i entorhinal cortex. Alzheimers patienter har nedsatt sömn. Mehta och team tror att deras resultat kan ha konsekvenser i det området.

Mehta och kollegor planerar att fortsätta med den här forskningen och försöka upptäcka vilka mekanismer som finns bakom hjärnans aktiviteter som de upptäckte, och för att avgöra om sådana aktiviteter kan påverka efterföljande beteendeprestanda.

Författarna skrev:

"Dessa resultat ger den första direkta bevisen för beständig aktivitet i medial entorhinal cortex-lagerneuroner in vivo och avslöjar dess bidrag till cortico-hippocampala interaktioner som kan vara involverade i arbetsminne och lärande av långa beteende-sekvenser under beteende och minneskonsolidering under sova."

Därför är det viktigt att sova (Video Medicinsk Och Professionell 2022).

Avsnitt Frågor På Medicin: Medicinsk praktik