Spící mozek se u starších lidí může dostat ze synchronizace a narušit paměť
Nový výzkum zjistil, že pomalé a rychlé mozkové vlny během hlubokého spánku se musí synchronizovat přesně ve správný okamžik, aby u nových vzpomínek stiskly tlačítko Uložit.
Zatímco tyto mozkové rytmy, které se vyskytují stokrát za noc, se u mladých dospělých pohybují v dokonalém stavu, nová studie od vědců z University of California-Berkeley ukazuje, že ve stáří pomalé vlny během ne-rychlého pohybu očí (NREM) ) spánek nedokáže včas navázat kontakt s rychlými elektrickými výboji známými jako „vřetena“.
"Mistiming brání starším lidem v tom, aby byli schopni účinně stisknout tlačítko pro uložení nových vzpomínek, což vede k tomu, že přes noc zapomenou, místo aby si vzpomněli," uvedl hlavní autor studie Dr. Matthew Walker, profesor neurověd a psychologie na UC Berkeley a ředitel kampusu Centrum pro vědu o lidském spánku.
"Jak mozek stárne, nedokáže přesně koordinovat tyto dvě mozkové vlny hlubokého spánku," dodal. "Stejně jako tenista, který je mimo hru, bije se a chybí."
Pomocí tenisové analogie představují pomalé mozkové vlny nebo oscilace losování míče, zatímco vřetena symbolizují švih rakety, jejímž cílem je kontakt s míčem a podání esa.
"Načasování je všechno. Pouze tehdy, když se pomalé vlny a vřetena spojí ve velmi úzkém časovém okně příležitosti - přibližně jedné desetině sekundy -, může mozek efektivně umístit nové vzpomínky do svého dlouhodobého úložiště, “uvedl hlavní autor studie Dr. Randolph Helfrich, postdoktorand v oboru neurovědy.
Vědci také zjistili, že selhání stárnoucího mozku při koordinaci mozkových vln hlubokého spánku je s největší pravděpodobností způsobeno degradací nebo atrofií mediální frontální kůry, klíčové oblasti frontálního laloku mozku, která generuje hluboký, regenerační spánek, který si v mládí užíváme.
"Čím horší je atrofie v této oblasti mozku starších dospělých, tím nekoordinovanější a špatně načasované jsou jejich mozkové vlny hlubokého spánku," řekl Walker. "Existuje však stříbrná podšívka: Spánek je nyní novým cílem pro potenciální terapeutický zásah."
V zájmu zesílení pomalých vln a jejich optimální synchronizace s vřeteny vědci plánují v budoucích experimentech aplikovat elektrickou stimulaci mozku na čelní lalok.
"Elektrickým posílením těchto nočních mozkových vln doufáme, že obnovíme určitý stupeň zdravého hlubokého spánku u starších lidí a pacientů s demencí, a tím zachráníme aspekty jejich učení a paměti," řekl Walker.
V současné studii vědci porovnali noční paměť 20 zdravých dospělých v jejich 20 letech s pamětí 32 zdravých starších dospělých, většinou v jejich 70 letech. Před spaním na celonoční spánek se účastníci naučili a poté byli testováni na 120 sadách slov.
Když spali, vědci zaznamenali svou elektrickou aktivitu mozkových vln pomocí elektroencefalografie pokožky hlavy (EEG). Následujícího rána byli účastníci studie znovu testováni na slovních párech, tentokrát při skenování funkční a strukturní magnetickou rezonancí (fMRI).
Výsledky EEG ukázaly, že u starších lidí vřetena trvale vrcholila na začátku cyklu konsolidace paměti a chyběla synchronizace s pomalými vlnami.
Kromě toho zobrazování mozku ukázalo atrofii šedé hmoty v mediální frontální kůře starších dospělých, což naznačuje, že zhoršení v čelním laloku brání tomu, aby se hluboké pomalé vlny dokonale synchronizovaly s vřeteny.
Studie byla zveřejněna v časopise Neuron.
Zdroj: Kalifornská univerzita - Berkeley
