Stimulace mozku během spánku může pomoci paměti

Porucha paměti může být zničující porucha, která omezuje schopnost běžného každodenního života. Neschopnost získat paměť je zvláště zničující pro ty, kteří mají neurologické stavy.

Protože o spánku je známo, že je to doba, kdy mozek ukládá a konsoliduje informace, které se člověk během dne naučil, nový výzkum zkoumal výhody používání transkraniální stimulace střídavým proudem neboli tACS k cílení na určitý druh mozkové aktivity během spánku a posílení paměti .

Vědci z University of North Carolina School of Medicine věří, že intervence může nabídnout neinvazivní metodu, která potenciálně pomůže milionům lidí s takovými podmínkami, jako je autismus, Alzheimerova choroba, schizofrenie a velká depresivní porucha.

Jejich nálezy se objevují v časopise Aktuální biologie.

Výzkum spánku probíhá již několik desetiletí. Vědci zjistili, že elektrická mozková aktivita během spánku osciluje nebo se střídá s akcí, která se na elektroencefalogramu (EEG) prezentuje jako vlny. Tyto vlny se nazývají spánková vřetena a vědci měli podezření, že se účastní katalogizace a ukládání vzpomínek, když spíme.

"Ale nevěděli jsme, zda spánková vřetena umožňují nebo dokonce způsobují ukládání a konsolidaci vzpomínek," řekl hlavní autor Flavio Frohlich, Ph.D., odborný asistent psychiatrie a člen Neurovědeckého centra univerzity v Severní Karolíně.

"Mohli to být pouze vedlejší produkty jiných mozkových procesů, které umožnily, aby se to, co se naučíme, ukládalo jako paměť." Ale naše studie ukazuje, že vřetena jsou skutečně zásadní pro proces vytváření vzpomínek, které potřebujeme pro každodenní život. A můžeme je zaměřit, abychom vylepšili paměť. “

Je to poprvé, co výzkumná skupina uvedla, že se zaměřuje na spánková vřetena, aniž by během spánku zvyšovala další přirozenou elektrickou mozkovou aktivitu. Toho nebylo nikdy dosaženo pomocí tDCS - transkraniální stimulace stejnosměrného proudu - mnohem populárnějšího bratrance tACS, ve kterém je na pokožku hlavy aplikován konstantní proud slabého elektrického proudu.

Během Frohlichovy studie podstoupilo 16 mužských účastníků screeningovou noc spánku, než absolvovali dvě noci spánku pro studium.

Před spaním každou noc všichni účastníci provedli dvě běžná cvičení paměti - asociativní testy párování slov a úkoly poklepávání motorické sekvence, které zahrnovaly opakované poklepávání na konkrétní sekvenci.

Během obou studijních nocí měl každý účastník elektrody umístěné na konkrétních místech na pokožce hlavy. Během jedné noci dostal každý člověk během spánku tACS - střídavý proud slabé elektřiny synchronizovaný s přirozenými spánkovými vřeteny mozku. Během spánku druhou noc dostávala každá osoba simulovanou stimulaci jako placebo.

Každé ráno vědci nechali účastníky provést stejné standardní testy paměti. Frohlichův tým nezjistil žádné zlepšení ve výsledcích testů pro asociativní párování slov, ale významné zlepšení motorických úkolů při srovnání výsledků mezi stimulací a placebem v noci.

"To prokázalo přímou příčinnou souvislost mezi vzorem elektrické aktivity spánkových vřeten a procesem konsolidace paměti motoru." Řekl Frohlich.

Caroline Lustenberger, Ph.D., první autorka a postdoktorandka ve Frohlichově laboratoři, řekla: „Jsme z toho nadšení, protože víme, že spánková vřetena spolu s tvorbou paměti jsou narušena u řady poruch, jako je schizofrenie a Alzheimerova choroba.

Doufáme, že cílení na tyto spánkové vřetena by mohlo být novým typem léčby poruch paměti a kognitivních deficitů. “

Frohlich řekl: „Dalším krokem je pokus o stejný zásah, stejný typ neinvazivní stimulace mozku, u pacientů, kteří mají známé deficity v těchto vzorcích aktivity vřetena.“

Frohlichův tým dříve používal tACS k zacílení přirozených alfa oscilací mozku na podporu kreativity. To byl důkaz konceptu.

Ukázalo se, že je možné zaměřit se na tyto konkrétní mozkové vlny, které jsou prominentní, když vytváříme nápady, sníme nebo meditujeme. Tyto vlny jsou narušeny u lidí s neurologickými a psychiatrickými chorobami, včetně deprese.

Zdroj: University of North Carolina