به گزارش خبرنگار گروه علم و فناوری خبرگزاری برنا؛ دو مطالعه جدید نشان می‌دهد که چرا این اتفاق می‌افتد و چه اتفاقی در داخل مغز در طول خواب و کمبود خواب برای کمک یا آسیب رساندن به شکل گیری خاطرات رخ می‌دهد.

تصور کنید که شما یک دانش آموز هستید، هفته نهایی است و شما برای یک امتحان بزرگ آماده می‌شوید. آیا تمام شب را مطالعه می‌کنید یا استراحت می‌کنید؟

همانطور که بسیاری از افراد با چشم‌های خیس که به یک آزمایش خیره شده اند می‌دانند، کمبود خواب می‌تواند حفظ اطلاعات را فوق العاده دشوار کند.

دو مطالعه جدید از دانشگاه میشیگان نشان می‌دهد که چرا این اتفاق می‌افتد و چه اتفاقی در داخل مغز در طول خواب و کمبود خواب برای کمک یا آسیب رساندن به شکل گیری خاطرات رخ می‌دهد.

نورون‌های خاص را می‌توان به محرک‌های خاص تنظیم کرد. به عنوان مثال، موش‌ها در یک پیچ و خم دارای نورون‌هایی هستند که وقتی حیوان به نقاط خاصی در پیچ و خم می‌رسد، روشن می‌شوند. این نورون‌ها که نورون‌های مکان نامیده می‌شوند، در افراد نیز فعال هستند و به مردم کمک می‌کنند تا در محیط خود حرکت کنند.

در طول خواب چه اتفاقی می‌افتد؟

کامران دیبا، استاد بیهوشی در دانشکده پزشکی U - m گفت: اگر این نورون در طول خواب پاسخ می‌دهد، چه چیزی می‌توانید از آن نتیجه بگیرید؟

یک مطالعه که توسط دیبا و کوروش مابودی در مجله Nature خلاصه شده، به نورون‌های هیپوکامپ، یک ساختار اسب دریایی شکل در اعماق مغز که در تشکیل حافظه دخیل است، نگاه می‌کند و راهی برای تجسم تنظیم الگو‌های عصبی مرتبط با یک مکان در حالی که یک حیوان در خواب بود، کشف کرد.

نوعی فعالیت الکتریکی به نام امواج موج تیز هر چند ثانیه، در طی چند ساعت، در حالت‌های آرام و خواب، از هیپوکامپ سرچشمه می‌گیرد.

محققان از اینکه این امواج چقدر همزمان هستند و تا چه حد حرکت می‌کنند، به نظر می‌رسد که اطلاعات را از یک قسمت مغز به قسمت دیگر منتقل می‌کنند، شگفت زده شده اند.

تصور می‌شود که این شلیک‌ها به نورون‌ها اجازه می‌دهد تا خاطرات را از جمله مکان تشکیل و به روز کنند.

برای این مطالعه، تیم فعالیت، مغز موش را در طول خواب اندازه گیری کردند. با استفاده از نوعی استنباط آماری به نام یادگیری بایزی، آنها برای اولین بار قادر به ردیابی اینکه کدام نورون‌ها به کدام مکان‌ها در متخلخل پاسخ می‌دهند، بودند.

یکی از محققان این تحقیق گفت: بگذارید بگوییم یک نورون گوشه خاصی از پیچ و خم را ترجیح می‌دهد. ما ممکن است ببینیم که نورون با دیگران فعال می‌شود که در طول خواب ترجیح مشابهی را نشان می‌دهند. اما گاهی اوقات نورون‌های مرتبط با مناطق دیگر ممکن است با آن سلول فعال شوند. سپس دیدیم که وقتی آن را دوباره روی متخلخل قرار می‌دهیم، ترجیحات مکان نورون‌ها بسته به اینکه در طول خواب با کدام سلول‌ها شلیک می‌کنند، تغییر می‌کند.

این روش به آنها اجازه می‌دهد تا انعطاف پذیری یا حرکت نمایشی نورون‌ها را در زمان واقعی تجسم کنند.

همچنین به نظریه قدیمی که فعال سازی مجدد نورون‌ها در طول خواب بخشی از دلیل مهم بودن خواب برای خاطرات است، حمایت بیشتری می‌کند. با توجه به اهمیت خواب، تیم دیبا می‌خواست به آنچه در مغز در زمینه کمبود خواب اتفاق می‌افتد نگاه کند.

در مطالعه دوم، که در مجله Nature نیز منتشر شد، این تیم به رهبری دیبا و باپون گیری، در مطالعه دوم، مقدار فعال سازی مجدد نورون (که در آن نورون‌های محل که در طول اکتشاف متخلخل به طور خود به خود شلیک می‌کنند، دوباره در حالت استراحت شلیک می‌کنند) و توالی فعال سازی مجدد آنها (به عنوان پخش مجدد)، در طول خواب در مقابل از دست دادن خواب مقایسه شد.

آنها کشف کردند که الگو‌های شلیک نورون‌های درگیر در فعال سازی مجدد و تکرار تجربه‌ی متخلخل در خواب در مقایسه با کمبود خواب بالاتر است.

کمبود خواب با سرعت مشابه یا بالاتر امواج موج تیز، اما امواج دامنه پایین‌تر و امواج قدرت پایین‌تر مطابقت داشت.

دیبا گفت: با این حال، تقریبا در نیمی از موارد، فعال سازی مجدد تجربه‌ی متخلخل در طول موج‌های تیز در طول محرومیت از خواب به طور کامل سرکوب شد.

او اضافه کرد: وقتی موش‌های محروم از خواب، قادر به رسیدن به خواب بودند، در حالی که فعال سازی مجدد کمی بهبود یافت، هرگز با موش‌هایی که به طور عادی خوابیده بودند، مطابقت نداشت. علاوه بر این، بازی مجدد به طور مشابه مختل شد، اما زمانی که خواب از دست رفته دوباره به دست آمد، بازیابی نشد.

از آنجا که فعال سازی مجدد و پخش مجدد برای حافظه مهم است، یافته‌ها اثرات مضر کمبود خواب را بر حافظه نشان می‌دهد.

تیم دیبا امیدوار است که به بررسی ماهیت پردازش حافظه در طول خواب و اینکه چرا آنها باید دوباره فعال شوند و اثرات فشار خواب بر حافظه ادامه دهد.

این تحقیق توسط محققان دانشگاه میشیگان بررسی شده است.

انتهای پیام/