Az alváshiány megzavarja a sikeres tanulás idegi aláírását 1. rész

Az alvás támogatja a memória konszolidációját, valamint a következő napi tanulást. Az offline konszolidációról szóló „Active Systems” befolyásos beszámolója azt sugallja, hogy az alváshoz kapcsolódó memóriafeldolgozás új tanulás előtt nyitja meg az utat, de ezt az elképzelést alátámasztó empirikus bizonyítékok hiányoznak.

Az alvás és a memória elválaszthatatlanok. Az elegendő alvás segíthet a tanulásban és a memóriánkban, ezáltal javítva kognitív képességeinket és intelligenciánkat.

Az alvás nemcsak a tanult információk megszilárdítását segíti elő, hanem segíti a tanulási képességünket is. Amíg alszunk, az agy egy sor összetett folyamatot hajt végre az emlékek megszilárdítása érdekében. Ezek a folyamatok magukban foglalják az új információk tárolását és a régi információk megerősítését. Ha nem alszunk eleget, ezek a folyamatok nem mennek végbe, megnehezítve a tanulást és az információk megőrzését.

Ezen túlmenően, az alváshiány a fókusz- és fókuszképességünk csökkenéséhez vezethet, ami természetesen befolyásolja kognitív képességeinket. A krónikus alváshiány kognitív zavarokhoz, depresszióhoz és egyéb egészségügyi problémákhoz is vezethet.

Ezért a jobb memória érdekében rendszeres alvásra van szükségünk. A szakértők azt javasolják, hogy a felnőtteknek legalább napi 7-8 órát kell aludniuk. Emellett az alvás minőségére is figyelni kell. Tartsa be a rendszeres alvási szokásokat, és kerülje a túlzott fáradtságot, a stimulációt és az olyan stimuláns anyagokat, mint az alkohol, a koffein és a nikotin, amennyire csak lehetséges, hogy javítsa az alvás minőségét.

Röviden, a jó alvási szokások nem csak a testi egészségünk szempontjából előnyösek, hanem nagymértékben javítják tanulási és memóriaképességünket is. Őrizzük meg a kiváló alvási szokásainkat, óvjuk kognitív képességeinket és életegészségünket! Látható, hogy javítanunk kell a memórián, a Cistanche deserticola pedig jelentősen javíthatja a memóriát, mert a Cistanche deserticola egy hagyományos kínai gyógyászati ​​anyag, amelynek számos egyedi hatása van, amelyek közül az egyik a memória javítása. A darált hús hatékonyságát a benne található különféle hatóanyagok jelentik, beleértve a savakat, poliszacharidokat, flavonoidokat stb. Ezek az összetevők sokféle módon elősegíthetik az agy egészségét.

Kattintson a Tudjon meg 10 módszerre a memória javítására

Az alanyon belüli (n=30) keresztezett tervezés segítségével felmértük az egy éjszakai alvás vagy teljes alvásmegvonás utáni epizodikus kódolás viselkedési és elektrofiziológiai mutatóit egészséges felnőtteknél (18–25 éves kor között), és megvizsgáltuk, hogy előre jelezték-e a viselkedési teljesítményt. az előző napi epizodikus asszociációk egyik napról a másikra történő megszilárdulásával. Az alvás által támogatott memóriakonszolidáció és a következő napi tanulás az alvásmegvonáshoz képest.

Ennek az alvással összefüggő konszolidációs előnynek a nagysága azonban nem jelezte szignifikánsan előre az alvás utáni új emlékek kialakításának képességét. Érdekes módon az alvásmegvonás minőségi változást idézett elő a kódolás neurális aláírásában: Míg a 12–20 Hz-es béta-deszinkronizációt – a sikeres kódolás megalapozott markerét – alvás után figyelték meg, az alvásmegvonás megzavarta a béta-deszinkront a sikeres tanulás során. Összességében ezek az eredmények azt sugallják, hogy a hatékony tanulás az alvástól függ, de nem feltétlenül az alvással összefüggő konszolidációtól.

Kulcsszavak:

tanulás; memória; konszolidáció; béta deszinkronizálás; alvásmegvonás.

Bevezetés

Hogyan emlékszünk vissza az elmúlt napok eseményeire? Mára szilárdan bebizonyosodott, hogy az alvás elősegíti a memória konszolidációját; az a folyamat, amelynek során a gyenge és kezdetben labilis memórianyomok erős és tartós reprezentációkká válnak (Gais et al. 2006; Talamini et al. 2008; Payneet et al. 2012; Durrant et al. 2016; Cairney, Lindsay et al. 2018; Gaskell et al. 2018; Ashton és társai 2020; Ashton ésCairney 2021).

Míg eredetileg úgy gondolták, hogy az alvás csak passzív védelmet nyújt a memória megszilárdítása számára (azaz az emlékek megóvása az ébrenlét okozta interferencia elől), a legújabb kutatások azt sugallják, hogy az újonnan kialakult emlékek aktívan megerősödnek alvás közben (Rasch et al. 2007; Schönauer et al. 2017; Cairney , Guttesen és mtsai. 2018; Wang és mtsai. 2019; Schreiner és mtsai. 2021).

Az alváshoz kapcsolódó konszolidáció befolyásos „Active Systems” beszámolója azt feltételezi, hogy a hippokampusz-függő emlékek reaktiválása a lassú hullámú alvás (SWS) során megkönnyíti a neocortexbe való migrációjukat hosszú távú tárolás céljából (Walker 2009; Born és Wilhelm2012; Rasch and Born 2013; Klinzing et al. 2019).

Ezt a nézetet alátámasztva a funkcionális neuroimaging vizsgálatok kimutatták, hogy az éjszakai konszolidáció támogatja a memória-visszakereső hálózat eltolódását a hippocampusról a neokortexbe (Takashima et al. 2009), az SWS-ben eltöltött idő pedig a hippokampusz visszanyerési függőségének csökkenését jósolja (Takashima et al. Cairney 2006; et al. 2015).

Hasonlóképpen, más munkák kimutatták, hogy a tanulás utáni alvás (az alvásmegvonáshoz képest) elősegíti a funkcionális kapcsolódást a hippocampus és a prefrontális kéreg aktivitása között, ha a visszakeresést 48 órával később értékelik (Gais et al. 2007).

Összességében ezek az eredmények azt sugallják, hogy a hippocampális és a neokortikális információátvitel a tanulás utáni első éjszakák során jelentkezik, bár a konszolidációs folyamat feltehetően sok hetet vagy akár hónapokat vesz igénybe (Dudai2004; Dudai et al. 2015).

Míg az alvás előnyei a memória megszilárdításában jól ismertek, a legújabb kutatások kimutatták, hogy az alvás a hippocampustól függő emlékek másnapi tanulását is támogatja.

Ha egy éjszakai alvásmegvonás előz egy új tanulási lehetőséget, a deklaratív memória felidézés súlyosan romlik, még a felépülő alvás után is (Alberca-Reina et al. 2014; Kaida és mtsai 2015; Tempesta és mtsai 2016; Cousins ​​et al. 2018), arra utal, hogy az alváshiány megzavarja a memóriakódolást a hippocampusban. Valójában a normál éjszakai alváshoz képest az alvásmegvonás gyengíti a hippocampális válaszokat a sikeres tanulás során (azaz az olyan emlékek esetében, amelyeket a felépülés utáni alvást követő visszakereső tesztben megfelelően felidéznek), ami a visszahívási teljesítmény általános csökkenéséhez vezet (Yoo et al. 2007).

Ennek megfelelően a nappali szunyókálás nemcsak a tanulást segíti elő (Mander et al. 2011), hanem visszaállítja a hippocampális kódolási képességeket is az ébrenlét egyenértékű időszakához képest (Ong et al. 2020).

A különböző agyi ritmusok kölcsönhatása kulcsfontosságú mechanizmus, amely szabályozza a hippocampus és a neocortex közötti kommunikációt az alvással kapcsolatos memóriafeldolgozás során.

Lassú oszcillációk (<1 Hz electroencephalography [EEG] activity) have been causally linked to overnight memory retention (Marshall et al. 2006; Ngo et al. 2013; Ong et al. 2016; Perl et al. 2016; Leminen et al. 2017; Papalambros et al. 2017) and are thought to play a central role in the reactivation and reorganization of hippocampus-dependent memories (Walker 2009; Born and Wilhelm 2012; Rasch and Born 2013; Klinzing et al. 2019). 

A deltahullámok (1–4 Hz), kontraszttal, a felejtésben szerepet játszanak a szinaptikus renormalizációs folyamatokon keresztül (Genzel és mtsai, 2014), és úgy gondolják, hogy kölcsönhatásba lépnek a lassú oszcillációkkal, hogy szabályozzák az egyensúlyt a memória konszolidációja és gyengülése között (Kim et al. 2019).

Érdekes módon az éjszakai memória feldolgozásában szerepet játszó idegi oszcillációkat a hippokampuszban történő új tanulással is összefüggésbe hozták, ami arra utal, hogy ezek a folyamatok átfedő mechanizmusokon alapulnak.

Például a lassúhullámú aktivitás (SWA; 0,5–4 Hz) szelektív elnyomása akusztikus perturbációs megközelítéssel rontja a deklaratív memóriakódolást, és csökkenti a kódolással kapcsolatos aktivitást a hippocampusban (Van Der Werf et al. 2009). Az SWA elektromos stimulációval történő fokozása viszont javítja a hippokampusz-függő emlékek kódolását, de nem a nem hippokampuszos eljárási készségeket (Antonenko et al. 2013).

A lassú oszcillációk hallási stimulációval történő fokozása hasonló hatásokhoz vezet, a lassú oszcillációnövekedés mértéke egyaránt előrejelzi a hippocampális aktivációt és a kódolási viselkedési teljesítményt (Ong et al. 2018). Az empirikus kutatások során még nem vizsgálták közvetlenül, hogy az alvási agyi ritmusok által közvetített memóriafolyamatok milyen mértékben járulnak hozzá a következő napi tanulási képességekhez.

Ebben az előzetesen regisztrált tanulmányban (osf.io/78dja) azt a hipotézist teszteltük, hogy az, hogy az egyének milyen mértékben konszolidálják az új emlékeket alvás közben, előre jelzi, hogy a következő napon képesek lesznek új információkat kódolni, és hogy az SWA (0,5–4 Hz) hozzájárul ezt a kapcsolatot.

Az alanyokon belüli, keresztezett elrendezésben egészséges fiatal felnőtteket vizuális térbeli memória feladatra oktattak egy éjszakai EEG-monitorozott alvás vagy teljes alvásmegvonás előtt, és másnap reggel tesztelték őket.

Ezt követően a résztvevőket kiképezték egy új, páros munkatársi feladatra, de csak 48 órával később tesztelték őket (ami lehetővé tette az alvás helyreállítását alvásmegvonásos állapotban). A vizuális térmemória és a páros társított tesztek visszakeresési teljesítménye így az éjszakai konszolidáció és a következő napi tanulás független mérőszámait biztosította.

Azért választottuk ezeket a különleges memóriafeladatokat, mert mindkettő a hippocampusra támaszkodik (Eichenbaum2004; Konkel és Cohen 2009), az Active Systems keretrendszer pedig elsősorban a hippocampustól függő emlékek éjszakai konszolidációjával foglalkozik (Walker 2009; Born és Wilhelm 201201sching és Bornznzn; et al. 2019).

Ezenkívül a korábbi munkák következetesen kimutatták, hogy mind a térbeli, mind a páros-asszociált emlékek megszilárdulását erősíti az éjszakai alvás (Cairney, Lindsay et al. 2018; Ashtonet al. 2020; Ashton és Cairney 2021).

Úgy érveltünk, hogy 2 koncepcionálisan eltérő feladat alkalmazása az optimális, mivel ez biztosítja, hogy az egyik napról a másikra történő konszolidáció és a következő napi tanulás közötti esetleges kapcsolatot ne befolyásolja a visszamenőleges vagy proaktív beavatkozás.

By comparing overnight sleep and sleep deprivation, we could also investigate how protracted wakefulness affects the neural correlates of learning. Specifically, EEG recordings were acquired during paired-associates learning to test the hypothesis that sleep deprivation disrupts theta (4–8 Hz) and gamma (>40 Hz) szinkronizálás, amelyek támogatják az elemkötést az epizodikus memóriában (Summerfield és Mangels 2005; Osipova és mtsai 2006; Köster és mtsai 2018; Henin et al. 2019).

Továbbá egy feltáró elemzés során megvizsgáltuk az alvásmegvonás hatását a 12–20 Hz-es béta-deszinkronizációra, amely a sikeres tanulás ismert markere (Hanslmayret al. 2009, 2011, 2012, 2014; Griffiths et al. 2016).

Annak megértése, hogy az alvászavarok miként rontják a tanulást és a memóriát, egyre fontosabb a modern társadalomban, ahol sokan nem alszanak el rendszeresen (Bonnet és Arand 1995; Stranges et al. 2012; Becker et al. 2018).

For more information:1950477648nn@gmail.com