Spánek pomáhá mozku naučit se vizuální úkoly

Student může tvrdit, že usínání během hodiny nemusí být nutně špatný obchod, protože nový výzkum podrobně popisuje metodu, pomocí které mozek používá spánek k učení.

Vyšetřovatelé se domnívají, že mozek během spánku využívá neurální oscilace - mozkové vlny - určitých frekvencí ke konsolidaci učení v konkrétních oblastech mozku.

Jak je uvedeno v Journal of NeuroscienceVědci z Brown University zjistili, že dvě specifické frekvence mozkových vln - rychlá sigma a delta - jsou přímo spojeny s učením se úkolu poklepávání prstem podobného psaní nebo hraní na klavír.

Nedávná studie objevila podobný vzorec na vizuálním úkolu, ve kterém bylo vyškoleno 15 dobrovolníků, aby viděli skrytou texturu uprostřed zakrývajícího vzoru čar.

Je to trochu jako abstrahovaná hra „Kde je Waldo“, ale takové školení není jen akademickým cvičením, řekl Takeo Watanabe, Ph.D., profesor kognitivních, lingvistických a psychologických věd ve společnosti Brown.

"Bylo zjištěno, že percepční učení obecně zlepšuje vizuální schopnost pacientů, kteří mají určitý pokles funkce v důsledku stárnutí," řekl Watanabe.

V tomto případě vědci vymysleli experiment, aby zjistili, jak může spánek pomoci takovému tréninku ujmout se.

Měřili mozkové vlny účastníků během spánku před tréninkem a měřili výkon dobrovolníků v úkolu před a po.

Vyšetřovatelé zaznamenali významné zvýšení síly sigma mozkových vln po spánku ve srovnání s dříve ve vizuální kortikální oblasti v týlním laloku mozků dobrovolníků.

Aby vědci zajistili, že měří aktivitu související s učením se úkolu, záměrně umístili podnět k diskriminačnímu úkolu do konkrétního kvadrantu zorného pole subjektů.

Tato poloha odpovídá anatomicky odlišné části zrakové kortikální oblasti. Tým viděl, že naměřený zisk energie sigma vlny byl větší konkrétně v trénované části zrakové kortikální oblasti než v netrénovaných částech.

Rovněž viděli, že rozdíl ve zvýšení výkonu mezi trénovanými a netrénovanými oblastmi zrakové kortikální oblasti byl korelován se zlepšením výkonu každého jednotlivce v úkolu.

Výzkumníci ve studii použili novou technologii zahrnující magnetickou a elektronickou encefalografii, zobrazování magnetickou rezonancí a polysomnografii k měření mozkových vln ve specifických oblastech mozku během různých fází spánku.

Opakovaný význam oscilací sigmy, známých jako spánková vřetena, ve vizuálním i motorickém úkolu může být důležitý pro zjištění širšího obrazu toho, jak mozek konsoliduje učení během spánku, uvedli vědci.

Neviděli však stejný vzestup delta frekvenčního výkonu, který viděli při studiu motorické úlohy.

Neurologové věří, že tato dvě frekvenční pásma hrají různé role. Frekvence sigma je spojena s vnitřním fungováním oblasti mozku, zatímco delta je spojena spíše s meziregionální komunikací.

"Dosud si myslíme, že pásmo sigma se běžně používá při výuce souvisejících s učením, ale nemusí to být nutně delta pásma," řekla Yuka Sasaki, Ph.D., docentka pro výzkum kognitivních, lingvistických a psychologických věd.

Zdroj: Brown University