211service.com
Lær, mens du sover
Et hold forskere i Tyskland har fundet ud af, at en bestemt type hukommelse forbedres, når en persons hjerne stimuleres med en mild elektrisk strøm i en bestemt fase af søvncyklussen.
Neurovidenskabsmand Jan Born , fra universitetet i Lubeck, har studeret søvnens rolle i menneskets hukommelse i det sidste årti. I de seneste år har der været beviser, der tyder på, at REM-søvn og ikke-REM-søvn tjener til at styrke neuronforbindelser til forskellige slags minder. Mens det videnskabelige samfund er splittet om, hvordan disse faser påvirker hukommelsen, har Born og hans kolleger for nylig fokuseret på ikke-REM-søvn, specifikt den indledende, døsige fase med langsomme bølger. De er interesserede i dens rolle i at styrke deklarative erindringer, ellers kendt som faktabaserede erindringer, i modsætning til andre typer hukommelse, såsom motorisk færdighed eller proceduremæssig læring.
Du husker de ting, der konsolideres under søvn bedre end ikke under søvn, siger Born. Vores forskning er at finde ud af, hvilke stadier der er vigtigere for erindringer.
I tidligere undersøgelser har forskere fundet ud af, at forskellige faser af søvn er karakteriseret ved forskellige mønstre af hjerneaktivitet. Den mest velkendte er REM-søvn, en periode med øget aktivitet i cortex, når drømme normalt opstår. Under en hel nats hvile fylder REM-søvn 20 procent af en persons søvn.
De øvrige 80 procent er afsat til ikke-REM-søvn: en periode med relativt lidt handling, for det meste bestående af langsomme, synkroniserede bølger, der bevæger sig hen over hjernens overflade. Man ved mindre om denne relativt hvilende fase, og Born teoretiserer, at det faktisk slet ikke er en hvilende fase. Snarere kan denne langsomme søvn tjene som en slags skjult gentagelse af det, man lærte, før en person gik i seng. Det vil sige, at denne synkroniserede aktivitet på en eller anden måde kan forstærke neuronforbindelser, der er involveret i etablering af langtidsminder, især for fakta.
For at teste denne hypotese påførte Born og hans kolleger elektroder i hovedbunden på 13 frivillige lægestuderende. Hele gruppen blev udsat for successive nætter med test gennem forskellige former for stimulering. Inden de gik i seng, blev de bedt om at lære en liste over ordpar (en deklarativ-læringsopgave). De lærte også en fingertap-øvelse, der normalt forbindes med motorisk læring. Mens de sov, stimulerede forskere deres hjerner elektrisk med en mild strøm på 0,75 hertz med 5 minutters intervaller under en tidlig 30-minutters periode med ikke-REM-søvn. Den anvendte strøm matchede den naturligt forekommende langsomme bølgefrekvens af ikke-REM-søvn, og den var lav nok til ikke at forstyrre frivillige, mens de sov. Andre nætter ændrede forskere strømmen, og de anvendte også strømme under både ikke-REM- og REM-faser af søvn. Nogle gange, som en kontrol, anvendte de slet ingen strøm.
Efter hver nattesøvn blev frivillige, når de var fuldt opmærksomme, bedt om at huske de opgaver, de havde lært dagen før. Af alle forsøgene forbedredes de mest signifikant efter at være blevet stimuleret ved 0,75 hertz under ikke-REM-søvn. Hvad mere er, blev forbedringen, selvom den var lille (8 procent), kun set på ord-par-opgaven, hvilket tyder på en sammenhæng mellem ikke-REM-søvn og faktabaseret eller deklarativ hukommelse. Jeg synes, det er en meget god indikator, der får os til at tro, at vi har induceret et virkelig fysiologisk mønster i disse hjernenetværk, siger Born. Denne [aktivitet] stimulerer igen hjernen til at afspille disse minder.
Han siger, at selvom den målte forbedring var lille, tyder det faktum, at eksperimentet blev testet på højtydende medicinstuderende, som er vant til at huske store mængder information udenad i et enkelt møde, på, at enhver forbedring er signifikant.
Terry Sejnowski , professor og leder af Computational Neurobiology Laboratory ved Salk Institute for Biological Studies, har også studeret søvnens rolle i hukommelsen. Sejnowski ser Borns resultater som et vigtigt fremskridt i studiet af hukommelseskonsolidering.
Tidligere undersøgelser viste kun, at hukommelsesforbedringer var korreleret med hjerneoscillationer, og kun for ikke-faktuelle former for hukommelse, såsom motorisk læring, siger Sejnowski. Denne undersøgelse viser, at sammenhængen mellem søvn og hukommelse er kausal og kan føre til en praktisk måde at forbedre hukommelsen på.
Born er enig i dette sidste punkt, og han mener, at elektrisk stimulation under søvn en dag kan være en mulig terapi for dem med problemer med hukommelsestab.
Andre kan dog godt lide Jerome Siegel er forsigtige med at forbinde søvn med hukommelse. Siegel, en psykiater ved University of California i Los Angeles og leder af dets Center for Søvnforskning, siger, at selvom søvn kan have en rolle i at danne minder, er det ikke en væsentlig rolle. Han advarer om, at der er en fare i at fejlfortolke data, når man forsøger at fastslå en årsagsrolle.
Man skal undre sig over, i hvor høj grad man får tilfældige resultater, bare fordi man måler en masse variable, siger Siegel. Der er også præstationsproblemet, hvor hvis søvnen er dybere, er ydeevnen bedre, og den er anderledes end hukommelsen.
I fremtidige undersøgelser planlægger Born at pirre de mange variabler fra dette indledende eksperiment ved at se på virkningerne af specifikke strømme, og om det vil have betydelige effekter at anvende dem i varierende mængder af tid.
Vi har også en plan for at se, om man kan bruge stimulation til ikke kun at intensivere et igangværende søvnstadium som ikke-REM-søvn, siger Born, men hvis man for eksempel kan ændre hjernetilstanden fra vågen tilstand til sovende tilstand, hvilket indtil videre er, hvad vi ser som en drøm – forskerens drøm.