Gdy budzimy się rano, lepiej pamiętamy informacje, które zdobyliśmy dzień wcześniej, a nasza wiedza jest bardziej uporządkowana. Po przebudzeniu lepiej radzimy sobie z odtworzeniem sekwencji nut, którą zawzięcie ćwiczyliśmy poprzedniego wieczoru na lekcji gry na pianinie. Jaki wpływ na te zjawiska ma sen? Nie od dziś wiadomo, że w czasie snu wszystko to, czego nauczyliśmy się danego dnia, ulega konsolidacji. Jednak aż do teraz naukowcy nie potrafili określić, które procesy mózgowe umożliwiają utrwalenie różnych rodzajów zdobytych umiejętności. W najnowszym badaniu tłumaczą oni, co dzieje się w naszym mózgu, gdy ciało śpi.
REKLAMA
Dlaczego sen nie jest stratą czasu?
Mechanizmy konsolidacji w zakresie pamięci motorycznej aż do teraz pozostawały niewyjaśnione – podkreśla Masako Tamaki z Uniwersytetu Browna i główny autor badania. Tymczasem specjalista, wraz ze swoim zespołem badawczym, postanowił określić, czym zajmują się poszczególne części mózgu w czasie snu, niezależnie od tego, za co odpowiedzialne są po przebudzeniu. W szeregu eksperymentów wykorzystano 3 różne metody obrazowania mózgu, co pozwoliło na dokładne zmierzenie częstotliwości poszczególnych fal mózgowych i precyzyjne określenie położenia obszaru mózgu, którego aktywność uległa zmianie u uczestników, którzy zapadli w sen po wykonaniu specjalnego zadania motorycznego. Zadanie wymagało od badanych opanowania konkretnej sekwencji uderzeń w klawisze, czyli ćwiczenia często wykonywanego podczas lekcji gry na pianinie.
Mechanizmy konsolidacji w zakresie pamięci motorycznej aż do teraz pozostawały niewyjaśnione – podkreśla Masako Tamaki z Uniwersytetu Browna i główny autor badania. Tymczasem specjalista, wraz ze swoim zespołem badawczym, postanowił określić, czym zajmują się poszczególne części mózgu w czasie snu, niezależnie od tego, za co odpowiedzialne są po przebudzeniu. W szeregu eksperymentów wykorzystano 3 różne metody obrazowania mózgu, co pozwoliło na dokładne zmierzenie częstotliwości poszczególnych fal mózgowych i precyzyjne określenie położenia obszaru mózgu, którego aktywność uległa zmianie u uczestników, którzy zapadli w sen po wykonaniu specjalnego zadania motorycznego. Zadanie wymagało od badanych opanowania konkretnej sekwencji uderzeń w klawisze, czyli ćwiczenia często wykonywanego podczas lekcji gry na pianinie.
W wyniku szeregu eksperymentów okazało się, że poprawa szybkości i dokładności, z jaką ochotnicy wykonywali zadanie po kilku godzinach snu, związana była ze zmianami oscylacji fal mózgowych w obszarze nazywanym dodatkową korą mózgową (SMA). Miały one miejsce w czasie konkretnej fazy snu, nazywanej snem wolnofalowym. Naukowcy ukazali, że sen usprawnia naukę wielu umiejętności, takich jak zapamiętywanie sekwencji uderzeń, jednak nie byli oni pewni, w jaki sposób i dlaczego zachodzi podobne zjawisko. Konsolidacja zdobytych umiejętności i wiadomości wymaga od mózgu wiele wysiłku, a w czasie snu w łatwiejszy sposób może on wykorzystywać dostępną energię. Co więcej, podczas snu nie napływa do niego tak wiele zakłóceń i nowych bodźców – przypuszcza prof. Yuka Sasaki z Uniwersytetu Browna i współautorka badania.
Jak sen wpływa na nasze zdolności ruchowe?
W eksperymentach udział wzięło 15 ochotników. Przez pierwsze 3 noce 9 spośród nich po prostu spało, podczas gdy ich mózgi poddano badaniu magnetoencefalografii (MEG), dzięki któremu możliwe było dokładne zmierzenie oscylacji, a także polisomnografii (PSG), pozwalającej na prześledzenie faz snu. W 4 dniu eksperymentu uczestnicy uczyli się wystukiwania sekwencji ręką inną niż dominująca. Następnie położyli się spać na 3 godziny i ponownie zostali poddani badaniom PSG i MEG. Godzinę po przebudzeniu poproszono ich o „wystukanie” zadania. Pozostałych 6 uczestników, którzy nie zaznali snu, poproszono o wykonanie zadania po 4 godzinach od momentu, gdy zostało ono przedstawione. Okazało się, że osoby, które w międzyczasie spały, wystukały rytm szybciej i dokładniej niż pozostali badani.
W eksperymentach udział wzięło 15 ochotników. Przez pierwsze 3 noce 9 spośród nich po prostu spało, podczas gdy ich mózgi poddano badaniu magnetoencefalografii (MEG), dzięki któremu możliwe było dokładne zmierzenie oscylacji, a także polisomnografii (PSG), pozwalającej na prześledzenie faz snu. W 4 dniu eksperymentu uczestnicy uczyli się wystukiwania sekwencji ręką inną niż dominująca. Następnie położyli się spać na 3 godziny i ponownie zostali poddani badaniom PSG i MEG. Godzinę po przebudzeniu poproszono ich o „wystukanie” zadania. Pozostałych 6 uczestników, którzy nie zaznali snu, poproszono o wykonanie zadania po 4 godzinach od momentu, gdy zostało ono przedstawione. Okazało się, że osoby, które w międzyczasie spały, wystukały rytm szybciej i dokładniej niż pozostali badani.
Kolejnym krokiem było poddanie ochotników badaniu rezonansem magnetycznym, które umożliwiło zaobserwowanie miejsc w mózgu, w których odnotowano oscylacje. Naukowcy przeanalizowali 5 różnych częstotliwości oscylacji w 8 obszarach mózgu. Sasaki podejrzewała, że najbardziej znacząca aktywność zachodzić będzie w odpowiedzialnej za kontrolę ruchową pierwszorzędowej korze mózgowej (obszar M1), jednak okazało się, że najistotniejsze zmiany wystąpiły w regionie SMA po przeciwnej stronie mózgu niż „wyszkolona” ręka. Co więcej, naukowcy stwierdzili, że oscylacje zmieniły się zasadniczo po tym, jak uczestnicy nauczyli się zadania, a siła zmian odpowiadała stopniowi, w jakim udało się im udoskonalić technikę po 3-godzinnym śnie.
Po zakończeniu pierwszego eksperymentu zespół badawczy podjął nowe wyzwanie – tym razem skupi się na zadaniach wizualnych. Naukowcy pragną sprawdzić, czy uda im się zaobserwować podobne zmiany w częstotliwości fal mózgowych. Szczegółowe informacje na temat aktywności mózgu podczas poszczególnych faz snu znajdziesz na abcZdrowie.pl.
Nie przegap żadnej ważnej wiadomości i obserwuj nas w Google News!