Somnul ajută creierul să se pregătească pentru viitor. Iată cum

Potrivit unui nou studiu, somnul pare să ne ajute să procesăm nu doar amintiri din trecut, ci și pe cele viitoare. Pe lângă consolidarea și conservarea amintirilor în timpul somnului, studiul sugerează că, de fapt, creierul nostru se pregătește activ să înregistreze evenimente viitoare.

Memoria este un fenomen amplu și complex care ne definește identitatea. Din perspectiva noastră subiectivă, poate părea aproape magică, greu de redus la componente simple. Totuși, la nivel celular, grupuri de neuroni specializați – numiți celule engramă – codifică fizic experiențele noastre de viață într-un format pe care îl putem reaminti mai târziu.

• În 1990, un bărbat a găsit cea mai mare peșteră din lume, iar apoi a „pierdut-o”
• Test de cultură generală. Ce este entropia?

Cercetări anterioare au demonstrat clar că somnul este crucial pentru buna funcționare a acestui proces, dar multe detalii fiziologice rămân neclare. În plus față de simpla stocare a amintirilor, creierul nostru realizează procese incredibile de organizare și analiză – multe dintre acestea având loc în timpul „pauzei mentale” oferite de somn.

Pentru noul studiu, cercetătorii din Japonia au dorit să afle mai multe despre rolul somnului în procesarea memoriei, inclusiv în pregătirea pentru experiențe care încă nu s-au întâmplat.

Autorii au folosit un sistem de imagistică pentru șoareci care se pot mișca liber, capabil să identifice atât celulele engramă, cât și pe cele non-engramă, în diferite etape ale procesării memoriei. Astfel, au reușit să urmărească activitatea neuronală înainte, în timpul și după evenimentele memorabile trăite de șoareci.

Un fenomen amplu și complex

Rezultatele au oferit o nouă perspectivă asupra comportamentului anumitor populații de neuroni în diferite condiții cognitive – inclusiv în timpul somnului, atât înainte cât și după învățare.

Studiul a evidențiat două procese paralele care se desfășoară în timpul somnului de după învățare. Astfel, celulele engramă care codificaseră inițial o amintire s-au reactivat în mod previzibil – un mecanism deja bine documentat de consolidare a memoriei în timpul somnului.

În plus, a apărut și o altă populație interesantă de neuroni care nu erau încă asociate cu amintiri specifice. Aceste celule au devenit din ce în ce mai sincronizate în timpul somnului de după învățare și, ulterior, au fost cele care au codificat amintiri noi și diferite.

„Celulele engramă în devenire au prezentat o coactivitate crescută cu celulele engramă existente în timpul somnului, ceea ce sugerează că această interacțiune ajută la formarea rețelelor de memorie noi”, explică Kaoru Inokuchi, coautor al studiului și profesor de biochimie la Universitatea Toyama din Japonia, scrie ScienceAlert.

Cercetătorii au dezvoltat și un model de rețea neuronală pentru a simula activitatea din hipocamp, în speranța de a înțelege mai bine mecanismele implicate.

Un posibil transfer de date între rețelele neuronale

Modelul a indicat că depresia sinaptică și scalarea – fenomene cunoscute că modifică conexiunile neuronale în timpul somnului – ar putea fi esențiale în organizarea acestor celule engramă în devenire. Când aceste mecanisme au fost dezactivate în model, eficiența rețelei a scăzut.

Celulele engramă și cele engramă în devenire au prezentat o coactivare remarcabilă în somnul de după învățare, ceea ce sugerează o coordonare sau chiar un posibil transfer de date între rețelele neuronale ale amintirilor trecute și viitoare.

Acest lucru sugerează că somnul dintre două evenimente de învățare ar putea influența nu doar cât de bine reținem informațiile anterioare, ci și cât de eficient vom putea învăța informații noi.

Deși sunt necesare mai multe cercetări, aceste descoperiri ar putea fi valoroase în educație și în tratamentul tulburărilor de memorie și ar putea duce la metode inovatoare de îmbunătățire a performanței cognitive.

Studiul a fost publicat în revista Nature Communications.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Ce puteți face astfel încât somnul de după-amiază să nu vă strice ziua?

Semnele bolii Alzheimer s-ar putea ascunde în somnul REM

Cum au ajuns aplicațiile digitale o soluție pentru insomnia populației?

Oamenii de știință au descoperit o mutație genetică asociată cu nevoia scăzută de somn