Cercetătorii de la UCLA Health și Universitatea Tel Aviv au găsit dovezi care susțin teoria potrivit căreia creierul întărește memoria în timpul somnului. Studiul a folosit stimularea țintită a creierului profund la pacienții cu epilepsie, rezultând o consolidare îmbunătățită a memoriei. Aceste descoperiri ar putea ajuta potențial în tratamentul tulburărilor de memorie.
Cercetătorii raportează, de asemenea, primele dovezi directe care susțin teoria principală a modului în care memoria umană este consolidată în timpul somnului.
Deși se știe că somnul joacă un rol crucial în întărirea memoriei, oamenii de știință încă încearcă să decodeze modul în care se desfășoară acest proces în creier peste noapte.
O nouă cercetare condusă de oamenii de știință de la Universitatea din California, Los Angeles (UCLA) Health și Universitatea Tel Aviv oferă primele dovezi fiziologice din interiorul creierului uman care susțin teoria științifică dominantă despre modul în care creierul consolidează memoria în timpul somnului. Mai mult, cercetătorii au descoperit că stimularea profundă a creierului vizată într-un moment critic al ciclului de somn pare să îmbunătățească consolidarea memoriei.
Cercetarea, publicată pe 1 iunie în jurnal Neuroștiința naturiiar putea oferi noi indicii despre modul în care stimularea profundă a creierului în timpul somnului ar putea ajuta într-o zi pacienții cu tulburări de memorie precum
” data-gt-translate-attributes=”[{[{„atribut”:”data-cmtooltip”, „format”:”html”}]”>Alzheimer boala, a spus co-autorul studiului Itzhak Fried, MD, PhD. Acest lucru a fost realizat printr-un nou sistem „în buclă închisă” care a furnizat impulsuri electrice într-o regiune a creierului sincronizate precis cu activitatea creierului înregistrată dintr-o altă regiune.
Potrivit teoriei dominante despre modul în care creierul transformă informații noi în amintiri pe termen lung în timpul închiderii, există un dialog peste noapte între hipocamp – centrul memoriei creierului – și cortexul cerebral, care este asociat cu funcții superioare ale creierului, cum ar fi raționamentul și planificarea. Acest lucru se întâmplă în timpul unei faze de somn profund, când undele cerebrale sunt deosebit de lente și neuronii din regiunile creierului alternează între declanșarea rapidă, sincronizată și tăcere.
„Acest lucru oferă prima dovadă majoră, până la nivelul neuronilor unici, că există într-adevăr acest mecanism de interacțiune între centrul memoriei și întreg cortexul”, a spus Fried, directorul de chirurgie pentru epilepsie la
” data-gt-translate-attributes=”[{[{„atribut”:”data-cmtooltip”, „format”:”html”}]„>UCLA Sănătate și profesor de neurochirurgie, psihiatrie și științe biocomportamentale la David Geffen School of Medicine din UCLA. „Are valoare științifică atât în ceea ce privește înțelegerea modului în care funcționează memoria la oameni, cât și utilizarea acestor cunoștințe pentru a stimula cu adevărat memoria.”
Cercetătorii au avut o oportunitate unică de a testa această teorie a consolidării memoriei prin intermediul electrozilor din creierul a 18 pacienți cu epilepsie de la UCLA Health. Electrozii au fost implantați în creierul pacienților pentru a ajuta la identificarea sursei crizelor lor în timpul spitalizării care durează de obicei aproximativ 10 zile.
Studiul a fost realizat pe parcursul a două nopți și dimineți. Chiar înainte de culcare, participanților la studiu li s-au arătat perechi de fotografii cu animale și 25 de celebrități, inclusiv vedete ușor de identificat precum Marilyn Monroe și Jack Nicholson. Au fost testați imediat cu privire la capacitatea lor de a-și aminti ce celebritate a fost asociată cu ce animal și au fost testați din nou dimineața, după o noapte de somn netulburat.
Într-o altă noapte, li s-au arătat 25 de noi perechi de animale și celebrități înainte de culcare. De data aceasta, au primit stimulare electrică țintită peste noapte, iar capacitatea lor de a-și aminti perechile a fost testată dimineața. Pentru a furniza această stimulare electrică, cercetătorii au creat un sistem în buclă închisă în timp real pe care Fried l-a asemănat cu un dirijor muzical: sistemul „asculta” semnalele electrice ale creierului și atunci când pacienții au căzut în perioada de somn profund asociată cu consolidarea memoriei. , a furnizat impulsuri electrice blânde, instruind neuronii care se declanșează rapid să se „juce” în sincronizare.
Fiecare individ testat a avut rezultate mai bune la testele de memorie după o noapte de somn cu stimulare electrică, comparativ cu o noapte de somn netulburat. Markerii electrofiziologici cheie au indicat, de asemenea, că informațiile curgeau între hipocamp și în tot cortexul, oferind dovezi fizice care susțin consolidarea memoriei.
„Am descoperit că am îmbunătățit practic această autostradă prin care informațiile circulă către locuri de stocare mai permanente din creier”, a spus Fried.
Fried în 2012 a scris a New England Journal of Medicine Studiul care a arătat pentru prima dată că stimularea electrică poate întări memoria, iar munca sa a continuat să exploreze modul în care stimularea profundă a creierului ar putea îmbunătăți memoria, trecând acum în stadiul critic al somnului. El a primit recent un grant de 7 milioane de dolari NIH pentru a studia dacă inteligența artificială poate ajuta la identificarea și consolidarea amintirilor specifice din creier.
„În noul nostru studiu, am arătat că putem îmbunătăți memoria în general”, a spus Fried. „Următoarea noastră provocare este dacă avem capacitatea de a modula amintiri specifice.”
Referință: „Stimularea profundă a creierului în timpul somnului îmbunătățește sincronia și memoria creierului uman” 1 iunie 2023, Neuroștiința naturii.
DOI: 10.1038/s41593-023-01342-3
Yuval Nir de la Universitatea din Tel Aviv a coordonat studiul împreună cu Fried. Alți autori includ autorul principal Maya Geva-Sagiv, precum și Emily Mankin, Dawn Eliashiv, Natalie Cherry, Guldamla Kalender și Natalia Tchemodanov de la UCLA și Shdema Epstein de la Universitatea Tel-Aviv.
Finanțare: Fundația Națională pentru Știință, Fundația Binațională pentru Știință SUA-Israel, NIH/Institutul Național de Tulburări Neurologice și AVC, Consiliul European de Cercetare
