Nu este niciun secret faptul că somnul profund este foarte bun pentru sănătatea noastră. El ne ajută sistemul imunitar și este benefic pentru majoritatea organelor din corp. De asemenea, cunoaștem de aproape două decenii că undele cerebrale lente (undele delta) din timpul somnului profund ajută la formarea memoriilor.
Totuși, până acum nu știam modul în care creierul nostru realizează acest lucru. Aceste unde lente fac ca neocortexul, unde memoria pe termen lung este stocată în creier, să fie deosebit de receptiv la informații noi.
Cum se formează memoria permanentă?
Oamenii de știință cred că creierul nostru revede evenimentele din timpul zilei atunci când dormim. Creierul transferă informațiile din hipocamp, unde sunt stocate amintirile pe termen scurt, în neocortex. La nivelul neocortexului, ele devin amintiri pe termen lung.
Undele cerebrale lente (undele delta) reprezintă cheia acestui proces. Aceste unde sunt oscilații constante și simultane ale tensiunii electrice din cortex, care au loc în timpul somnului profund. Undele lente pot fi măsurate cu ajutorul electroencefalogramei (EEG). Undele se formează și atunci când tensiunea electrică din mulți neuroni crește și scade simultan o dată pe secundă.
„Știm de mulți ani că aceste fluctuații ale tensiunii contribuie la formarea memoriei”, spune Jörg Geiger, coautor al studiului și director al Institutului de Neurofiziologie al Universității de Medicină Charité din Berlin, Germania. „Când somnul cu unde lente este stimulat artificial, memoria se îmbunătățește. Însă ceea ce nu știam până acum este ce se întâmplă în interiorul creierului, deoarece este extrem de dificil să studiem fluxurile de informații din interiorul creierului uman.”
Studii pe țesuturi cerebrale intacte
În cadrul noului studiu, echipa de cercetători a folosit țesut cerebral uman intact, extrem de rar. Cercetătorii au studiat probe de țesut neocortical intacte prelevate de la 45 de pacienți ce au suferit o intervenție chirurgicală pentru a trata fie o tumoare pe creier, fie epilepsia, la Centrul Medical Universitar Hamburg-Eppendorf din Hamburg, Germania.
Oamenii de știință au simulat fluctuațiile de tensiune tipice undelor lente ale creierului în timpul somnului profund. Apoi au măsurat răspunsul celulelor nervoase folosind micropipete de sticlă poziționate cu o precizie de până la un nanometru. Pentru a „asculta” comunicațiile dintre mai multe celule nervoase conectate prin țesut, au fost utilizate până la zece „palpatoare pipetă” simultan. Acesta este un număr deosebit de mare pentru o astfel de metodă de ascultare a nervilor denumită tehnică multipatch.
Echipa a descoperit că legăturile dintre neuronii din neocortex sunt îmbunătățite la un moment specific de timp în timpul fluctuațiilor de tensiune.
„Sinapsele funcționează cel mai eficient imediat după ce tensiunea crește de la mic la mare”, spune neurofiziologul Franz Xaver Mittermaier, coautor al studiului. „În această scurtă fereastră de timp, cortexul poate fi considerat ca fiind plasat într-o stare de alertă ridicată. Dacă creierul redă o memorie exact în acest moment, aceasta este transferată în memoria pe termen lung în mod deosebit de eficient.”
Acest somn cu unde lente (somn delta) susține, probabil, formarea memoriei, făcând neocortexul, care stochează memoria pe termen lung, deosebit de receptiv pentru perioade scurte de timp.
Găsirea momentului perfect
Potrivit echipei, aceste noi cunoștințe ar putea fi folosite pentru a crea metode terapeutice mai bune pentru îmbunătățirea memoriei. Mai multe grupuri de cercetare din întreaga lume lucrează la metode de utilizare a impulsurilor electrice subtile – numite electrostimulare transcraniană – sau a semnalelor acustice ca o modalitate de a influența undele lente în timpul somnului.
Acum, pentru prima dată, este posibilă dezvoltarea direcționată a metodelor de stimulare pentru îmbunătățirea formării memoriei.
Sursa: Popular Science