Rudolf Cole
0 
1976
49
Vi sover muligvis om natten, men vores hjerner gør det ikke. I stedet bruger de de stille timer på at rydde op, og en af deres pligter er at slæbe minder ind i langtidsopbevaringsbokse.
Nu kan en gruppe forskere have fundet en måde at give den hukommelse-lagringsproces et løft ved at levere nøjagtigt tidsbestemte elektriske zaps til hjernen på de nøjagtige rette øjeblikke af søvn. Disse zaps, forskerne fandt, kan forbedre hukommelsen.
Og for at gøre spørgsmålene endnu mere interessante blev teamet af forskere finansieret af Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), det amerikanske agentur, der har til opgave at udvikle teknologi til militæret. De rapporterede deres fund 23. juli i The Journal of Neuroscience.
Hvis konklusionerne bekræftes med yderligere forskning, kan hjernens zaps en dag bruges til at hjælpe studerende med at studere til en stor undersøgelse, hjælpe folk på arbejdet eller endda behandle patienter med hukommelseshæmninger, inklusive dem, der har oplevet en traumatisk hjerneskade i militæret, sagde seniorstudieforfatter Praveen Pilly, seniorforsker ved HRL Laboratories, en forskningsfacilitet, der fokuserer på at fremme teknologi. [5 Overraskende søvnopdagelser]
Undersøgelsen involverede 16 raske voksne fra Albuquerque, New Mexico, området. Den første nat blev der ikke udført nogen eksperimenter; i stedet var det simpelthen en mulighed for deltagerne at vænne sig til at tilbringe natten i søvnlaboratoriet, mens de bærer en klumpet stimuleringshætte, der er designet til at levere de små zaps til deres hjerner. Faktisk, da forskerne startede eksperimentet, "vores største bekymring [var] om vores forsøgspersoner [kunne] sove med alle disse ledninger," fortalte Pilly .
Den næste nat begyndte eksperimentet: Før deltagerne faldt i søvn, blev de vist krigslignende scener og blev bedt om at få vist placeringen af visse mål, såsom skjulte bomber eller snigskytte.
Derefter gik deltagerne i søvn, iført en stimuleringshætte, der ikke kun leverede zaps, men også målte hjerneaktivitet ved hjælp af en enhed kaldet et elektroencefalogram (EEG). Den første aften af eksperimentet modtog halvdelen af deltagerne hjernens zaps, og halvdelen gjorde det ikke.
Ved hjælp af målinger fra EEG målrettet forskerne deres elektriske zaps mod en bestemt type hjerneaktivitet kaldet "langsombølgesvingninger." Disse svingninger - som kan betragtes som udbrud af neuronaktivitet, der kommer og går med regelmæssighed - vides at være vigtige for hukommelseskonsolidering. De finder sted i to søvnstadier: trin 2 (stadig en "let" søvn, når hjerterytmen sænker og kropstemperaturen falder) og trin 3 (dyb søvn).
Så kort efter, at deltagerne i den zappende gruppe faldt i langsomme bølgesvingninger, ville stimulationshætten levere små zaps til hjernen i overensstemmelse med svingningerne. Den næste morgen blev alle deltagere vist lignende krigszonescener, og forskerne målte, hvor godt de opdagede mål.
Fem dage senere blev grupperne skiftet til den anden aften med eksperimenter.
Forskerne fandt, at morgenen efter, deltagerne, der modtog hjerne-zaps, ikke var bedre til at opdage mål i den samme scene, som de så natten før, sammenlignet med dem, der sov uden zaps. Men de, der modtog zappingen, var meget bedre til at opdage de samme mål i nye scener. For eksempel, hvis den originale scene viste et mål under en klippe, viser den "nye" scene muligvis det samme mål-rock-billede, men fra en anden vinkel, ifølge en pressemeddelelse fra HRL Laboratories.
Forskere kalder dette "generalisering." Pilly forklarede det på følgende måde: "Hvis du [studerer] til en test, lærer du en kendsgerning, og når du testes den følgende morgen på det samme faktum ... kan vores indblanding muligvis ikke hjælpe dig. På den anden side , hvis du testes på nogle spørgsmål, der er relateret til det faktum [men], som kræver, at du generaliserer eller integrerer tidligere oplysninger, "vil interventionen hjælpe dig med at yde bedre.
Dette skyldes, at folk sjældent husker begivenheder nøjagtigt, som de sker, sagde Pilly og henviste til det, der er kendt som episodisk hukommelse. Snarere generaliserer folk hvad de lærer og får adgang til denne viden, når de står over for forskellige situationer. (For eksempel ved vi at holde os væk fra en slange i byen, selvom den første gang vi så den, var det på landet.)
Tidligere undersøgelser har også undersøgt virkningen af hjernestimulering på hukommelsen. Men selv om de leverede zaps i den samme søvnfase som den nye undersøgelse, forsøgte forskerne i de tidligere undersøgelser ikke at matche zaps med de naturlige svingninger i hjernen, sagde Pilly.
Jan Born, professor i adfærdsmæssig neurovidenskab ved universitetet i Tübingen i Tyskland, der ikke var en del af undersøgelsen, sagde, at den nye forskning viste, at "i det mindste med hensyn til adfærd [en sådan] procedure er effektiv."
De tilgange, der blev undersøgt i undersøgelsen, har "et enormt potentiale, men vi er stadig i begyndelsen [af denne type forskning], så vi skal være forsigtige," fortalte Born .
Et potentielt problem er, at stimuleringen typisk rammer hele overfladen af hjernen, sagde Born. Fordi hjernen er krøllet, og nogle neuroner gemmer sig dybt i foldene, og andre sidder på toppen af rygterne, er stimuleringerne ikke særlig effektive til at målrette mod alle de nødvendige neuroner, sagde han. Dette kan gøre det vanskeligt at gengive resultaterne hver gang, tilføjede han.
Pilly sagde, at fordi zaps ikke er specialiserede, kunne de også i teorien føre til bivirkninger. Men han mener, hvis noget, bivirkningen måske simpelthen er søvn af bedre kvalitet.
Oprindeligt offentliggjort den .