Sen odgrywa kluczową rolę w procesie uczenia się oraz w tworzeniu pamięci. Co więcej, badania wykazują, że możliwe jest wyłanianie konkretnych wspomnień i ich wzmacnianie podczas snu. Choć mechanizmy stojące za tym zjawiskiem były dotychczas niejasne, nowe odkrycia zaczynają rzucać światło na tę fascynującą tematykę.
Dla wielu z nas, wychowanych na kultowej kreskówce «Laboratorium Dextera», niezapomniane są chwile, gdy Dexter stara się nauczyć francuskiego podczas snu. Jego komiczne niepowodzenia, związane z zapętleniem jednego zwrotu, pokazują, jak skomplikowana jest kwestia uczenia się w stanie snu.
Idea, że możemy uczyć się we śnie, fascynuje zarówno artystów, jak i naukowców. Perspektywa, w której moglibyśmy znacząco podnieść naszą produktywność poprzez naukę podczas snu, jest niezwykle kusząca. Ale czy to w ogóle możliwe?
Nowe badania sugerują, że naukowcy są coraz bliżej zrozumienia tego, co dzieje się w naszym mózgu podczas snu oraz jak ten stan wpływa na procesy uczenia się i konsolidacji pamięci.
Wcześniejsze badania wykazały, że sen bez ruchów gałek ocznych (sen NREM) oraz sen bez snów są kluczowe dla utrwalania wspomnień. Odkryto również, że wrzeciona senne, będące nagłymi skokami aktywności mózgowej, odgrywają fundamentalną rolę w tym procesie. Można je zarejestrować za pomocą elektroencefalografii (EEG) podczas drugiego etapu snu NREM.
Naukowcy potrafili również aktywować konkretne wspomnienia i wzmacniać je za pomocą dźwięków. Mimo to mechanizmy tych osiągnięć pozostawały dotychczas tajemnicą, a badacze nie badali, czy takie mechanizmy mogą wspomagać zapamiętywanie nowych informacji.
Właśnie dlatego zespół badawczy, kierowany przez Scotta Cairneya z University of York oraz Bernharda Staresinę z University of Birmingham, postanowił zbadać tę kwestię. Wyniki badań ukazały się w prestiżowym czasopiśmie.
Klucz wrzeciona spoczynkowego do konsolidacji pamięci
Cairney wyjaśnia podjęcie badań, stwierdzając: «Jesteśmy niemal pewni, że wspomnienia są reaktywowane w mózgu podczas snu, ale nie znamy procesów neuronowych, które są podstawą tego zjawiska.»
«Wrzeciona senne», kontynuuje, «były już wcześniej powiązane z korzyściami snu dla pamięci. Dlatego chcieliśmy zbadać, czy te fale mózgowe pośredniczą w reaktywacji wspomnień.»
«Jeśli wspierają one reaktywację pamięci, to myśleliśmy, że możliwe będzie zidentyfikowanie sygnałów z pamięci w czasie, gdy te wrzeciona występują.»
Aby przetestować swoje hipotezy, Cairney i jego zespół poprosili 46 uczestników o «nauczenie się skojarzeń między słowami a obrazami przedmiotów lub scen przed drzemką».
Następnie część uczestników wzięła 90-minutową drzemkę, podczas gdy inni pozostali czujni. Dla tych, którzy spali, «Połowa słów została […] odtworzona w czasie snu, aby wywołać reaktywację nowo poznanych wspomnień» – wyjaśnia Cairney.
«Po przebudzeniu,» mówi, «ponownie zaprezentowaliśmy im słowa i poprosiliśmy, aby przypomnieli sobie obiekty oraz sceny.»
«Odkryliśmy, że ich pamięć była lepsza dla obrazów, które były powiązane ze słowami prezentowanymi podczas snu, w porównaniu do słów, które nie były» – dodaje Cairney.
Dzięki urządzeniu EEG, badacze mogli również zaobserwować, że odtwarzanie skojarzonych słów podczas reaktywacji pamięci wyzwala wrzeciona senne w mózgach uczestników.
Wzorce wrzecion EEG w stanie spoczynku «informowały» badaczy, czy uczestnicy przetwarzali wspomnienia związane z obiektami lub scenami.
Jak zwiększyć pamięć podczas snu
«Nasze dane sugerują, że wrzeciona ułatwiają przetwarzanie odpowiednich funkcji pamięci podczas snu, co zwiększa konsolidację pamięci» – mówi Staresina.
«Chociaż to zostało już wcześniej pokazane,» kontynuuje, «celowa reaktywacja pamięci może zwiększyć konsolidację pamięci podczas snu. Teraz pokazujemy, że wrzeciona senne mogą stanowić kluczowy mechanizm tej reaktywacji.»
Cairney dodaje: «Kiedy się obudzisz, uczysz się nowych rzeczy. Jednak podczas snu doskonalisz te informacje, co ułatwia ich odzyskiwanie i stosowanie w kluczowych momentach.» To niezwykle istotne, ponieważ wpływa na naszą zdolność uczenia się oraz na zachowanie zdrowych funkcji mózgu.
Staresina sugeruje, że nowo zdobyta wiedza może prowadzić do efektywnych strategii zwiększania pamięci podczas snu.
«Bezpośrednia indukcja wrzecion sennego – na przykład poprzez stymulację mózgu elektrodami – w połączeniu z reaktywacją ukierunkowanej pamięci, może umożliwić nam jeszcze większą poprawę wydajności pamięci podczas snu.»
Tak więc, chociaż nauka od podstaw, jak w «Laboratorium Dextera», może wymagać jeszcze czasu, możemy być pewni, że nasze mózgi wciąż uczą się podczas snu, a naukowcy są coraz bliżej zrozumienia, dlaczego tak się dzieje.
