Μελέτες αποκαλύπτουν τον κρίσιμο ρόλο του ύπνου στο σχηματισμό και τη διατήρηση αναμνήσεων.
Φανταστείτε ότι είστε φοιτητής, είναι η τελευταία εβδομάδα και ετοιμάζεστε για μια μεγάλη εξέταση: ξενυχτάτε διασκεδάζοντας ή ξεκουράζεσαι;
Όπως γνωρίζουν πολλοί άνθρωποι που κοιτάζουν με κενό βλέμμα σε μια δοκιμή, η έλλειψη ύπνου μπορεί να κάνει εξαιρετικά δύσκολη τη διατήρηση πληροφοριών. Δύο νέες μελέτες από το Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν αποκαλύπτουν γιατί συμβαίνει αυτό και τι συμβαίνει στον εγκέφαλο κατά τη διάρκεια του ύπνου και της στέρησης ύπνου για να βοηθήσει ή να βλάψει το σχηματισμό αναμνήσεων.
Όπως τονίζουν οι ερευνητές, συγκεκριμένοι νευρώνες μπορούν να συντονιστούν σε συγκεκριμένα ερεθίσματα. Για παράδειγμα, οι αρουραίοι σε έναν λαβύρινθο θα έχουν νευρώνες που ανάβουν μόλις το ζώο φτάσει σε συγκεκριμένα σημεία στο λαβύρινθο. Αυτοί οι νευρώνες, που ονομάζονται νευρώνες του τόπου, είναι επίσης ενεργοί στους ανθρώπους και βοηθούν τους ανθρώπους να περιηγηθούν στο περιβάλλον τους.
Τι συμβαίνει όμως κατά τη διάρκεια του ύπνου;
“Αν αυτός ο νευρώνας ανταποκρίνεται κατά τη διάρκεια του ύπνου, τι μπορείτε να συμπεράνετε από αυτό;” είπε ο Kamran Diba, Ph.D., αναπληρωτής καθηγητής Αναισθησιολογίας στην Ιατρική Σχολή UM.
Μια μελέτη, που συνοψίστηκε στο περιοδικό Nature και με επικεφαλής τον Diba και τον πρώην μεταπτυχιακό φοιτητή Kourosh Maboudi, Ph.D., εξετάζει τους νευρώνες στον ιππόκαμπο, μια δομή σε σχήμα ιππόκαμπου βαθιά στον εγκέφαλο που εμπλέκεται στο σχηματισμό μνήμης, και ανακάλυψε έναν τρόπο οπτικοποίησης του συντονισμού των νευρωνικών προτύπων που σχετίζονται με μια τοποθεσία ενώ ένα ζώο κοιμόταν.
Ένας τύπος ηλεκτρικής δραστηριότητας που ονομάζεται κυματισμοί αιχμηρών κυμάτων εκπέμπεται από τον ιππόκαμπο κάθε δύο δευτερόλεπτα, κατά τη διάρκεια της ξεκούρασης και του ύπνου πολλών ωρών. Οι ερευνητές ενδιαφέρθηκαν για το πόσο σύγχρονοι είναι οι κυματισμοί και πόσο μακριά ταξιδεύουν, φαινομενικά για να διαδώσουν πληροφορίες από το ένα μέρος του εγκεφάλου στο άλλο. Αυτές οι “εκτοξεύσεις” πιστεύεται ότι επιτρέπουν στους νευρώνες να σχηματίσουν και να ενημερώσουν αναμνήσεις, συμπεριλαμβανομένου του τόπου. Επίσης, υποστηρίζεται περισσότερο η μακροχρόνια θεωρία ότι η επανενεργοποίηση των νευρώνων κατά τη διάρκεια του ύπνου είναι μέρος του γιατί ο ύπνος είναι σημαντικός για τις αναμνήσεις.
Δεδομένης της σημασίας του ύπνου, η ομάδα του Diba ήθελε να εξετάσει τι συμβαίνει στον εγκέφαλο στο πλαίσιο της στέρησης ύπνου.
Στη δεύτερη μελέτη, η οποία δημοσιεύτηκε επίσης στο Nature , η ομάδα, με επικεφαλής τον Diba και τον πρώην μεταπτυχιακό φοιτητή Bapun Giri, Ph.D., συνέκρινε την ποσότητα της επανενεργοποίησης των νευρώνων, κατά τη διάρκεια του ύπνου (πάλι σε μελέτη αρουραίων) έναντι της απώλειας ύπνου. Ανακάλυψαν ότι τα μοτίβα πυροδότησης των νευρώνων που εμπλέκονται στην επανενεργοποίηση και την επανάληψη της εμπειρίας του λαβύρινθου ήταν υψηλότερα στον ύπνο σε σύγκριση με τη στέρηση ύπνου.
Η στέρηση ύπνου αντιστοιχούσε με παρόμοιο ή υψηλότερο ρυθμό κυματισμών αιχμηρών κυμάτων, αλλά μικρότερου πλάτους κυμάτων και κυματισμών χαμηλότερης ισχύος.
«Σχεδόν στις μισές περιπτώσεις, ωστόσο, η επανενεργοποίηση των νευρώνων κατά τη διάρκεια κυματισμών με αιχμηρά κύμα κατεστάλη εντελώς κατά τη διάρκεια της στέρησης ύπνου», είπε ο Diba.
Όταν οι αρουραίοι με έλλειψη ύπνου μπόρεσαν να καλύψουν τη διαφορά του ύπνου, είπαν οι ερευνητές η επανενεργοποίηση ανέκαμψε ελαφρώς, αλλά δεν έφτασε ποτέ εκείνη των αρουραίων που κοιμόντουσαν κανονικά. Επιπλέον, η επανάληψη ήταν παρομοίως μειωμένη, αλλά δεν ανακτήθηκε όταν επανήλθε ο χαμένος ύπνος.
Δεδομένου ότι η επανενεργοποίηση και η επανάληψη είναι σημαντικές για τη μνήμη, τα ευρήματα καταδεικνύουν τις επιβλαβείς επιπτώσεις της στέρησης ύπνου στη μνήμη.
Η ομάδα του Diba ελπίζει να συνεχίσει να εξετάζει τη φύση της επεξεργασίας της μνήμης κατά τη διάρκεια του ύπνου και γιατί πρέπει να επανενεργοποιηθούν και τις επιπτώσεις της πίεσης του ύπνου στη μνήμη.
Πηγή: Υλικά που παρέχονται από το Michigan Medicine – University of Michigan . Πρωτότυπο γραμμένο από την Kelly Malcom. Σημείωση: Το περιεχόμενο μπορεί να επεξεργαστεί για στυλ και μήκος.
Αναφορές:
- Kourosh Maboudi, Bapun Giri, Hiroyuki Miyawaki, Caleb Kemere, Kamran Diba. Επανασυντονισμός των αναπαραστάσεων του ιππόκαμπου κατά τη διάρκεια του ύπνου . Nature , 2024; 629 (8012): 630 DOI: 10.1038/s41586-024-07397-x
- Bapun Giri, Nathaniel Kinsky, Utku Kaya, Kourosh Maboudi, Ted Abel, Kamran Diba. Η απώλεια ύπνου μειώνει την επανενεργοποίηση και την επανάληψη του ιππόκαμπου . Nature , 2024; DOI: 10.1038/s41586-024-07538-2
Ακολουθήστε το Cibum 
