27. Juli 2022 – Vergesslichkeit? Haben Sie in letzter Zeit Schwierigkeiten, Namen mit Gesichtern abzugleichen? Es bedeutet nicht unbedingt, dass es dir nicht gut geht oder dass deine Denkfähigkeit nachlässt. Vielleicht bekommst du einfach nicht genug Schlaf.
Forscher wissen seit langem, dass Schlaf für das relationale Gedächtnis, die Fähigkeit des Gehirns, Verbindungen zwischen Objekten, Orten, Menschen und Ereignissen herzustellen, von entscheidender Bedeutung ist. Was sie nicht identifiziert haben, ist, was während des Schlafs passiert, um dem Gedächtnis zu helfen, die richtigen Verbindungen herzustellen.
Um dies herauszufinden, erstellten zwei Forscher der University of California in San Diego Computermodelle des Thalamus und Kortex des Gehirns und untersuchten die Aktivität in diesen Regionen während einer künstlichen Version eines Wachzustands und eines Tiefschlafs.
Während der computergestützten Modellierungsübung verstärkten oder schwächten die Forscher die Verbindungen zwischen Neuronen, je nachdem, wie aktiv sie waren. Zuerst trainierten sie das modellierte Netzwerk während des Wachmodus, um eine Sache direkt mit einer anderen zu verknüpfen, wie etwa A+B und B+C.
Dann beobachteten sie im Tiefschlaf, wie das Netzwerk von selbst indirekte Assoziationen wie A+C herstellte. Sie veröffentlichten ihre Erkenntnisse diesen Monat ein Das Journal of Neuroscience.
Maxim Bazhenov, PhD, einer der Forscher, erklärte, dass die indirekten Verbindungen zustande kommen, weil die mit A, B und C verbundenen Neuronen alle in enger Reihenfolge feuern, was als Schlafwiederholung bezeichnet wird, was eine Verbindung zwischen allen drei Neuronen herstellt.
„Daher aktivierte nach dem Schlafen die Aktivierung einer beliebigen Gruppe wie A alle anderen verwandten Gruppen wie B und C“, sagte er in a vorbereitete Aussage.
Der Thalamus ist der Teil des Gehirns, der sensorische Hinweise aufnimmt und ihnen einen Sinn gibt, und der Kortex ist für Gedächtnis, Lernen und Entscheidungsfindung unerlässlich. Unsere Neuronen nehmen sensorische Eingaben auf, wenn sie wach sind, aber während des Tiefschlafs macht der Kortex Sinn für die Eingaben des Tages. Während dies geschieht, wiederholt das Gehirn elektrische Aktivitäten, die als langsame Wellen bezeichnet werden.
Die Schlafwiederholung löst synaptische Plastizität aus, die Aktivität zwischen Neuronen, die es ihnen ermöglicht, miteinander zu kommunizieren, und die primäre Art und Weise, wie das Gehirn Erinnerungen erstellt, ändert oder löscht.
Das computerbasierte Modell half den Forschern vor allem zu verstehen, wie das relationale Gedächtnis im Gehirn funktioniert – wie das Gehirn scheinbar unzusammenhängende Informationen verbindet. Aber es wirft auch ein Licht darauf, was bei Menschen mit bestimmten neurologischen oder psychiatrischen Erkrankungen, die das Gedächtnis beeinträchtigen, wie Schizophrenie oder Autismus-Spektrum-Störung, möglicherweise nicht funktioniert.
Ihre Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Suche nach Wegen zur Verbesserung des Tiefschlafs bei Menschen mit diesen Erkrankungen ihrem Gehirn helfen kann, diese Verbindungen herzustellen und ihre Gesamtherausforderungen mit Gedächtnis und Assoziationen zu verbessern.