Joseph Norman
0 
3574
356
Vi kan sove om natten, men hjernen vår gjør det ikke. I stedet tilbringer de de stille timene med å rydde opp, og et av oppgavene deres er å slenge minner i langtidsoppbevaringsbokser.
Nå kan en gruppe forskere ha funnet en måte å gi den minnelagringsprosessen et løft, ved å levere nøyaktig tidsbestemte elektriske zaps til hjernen på nøyaktig de riktige søvnøyeblikkene. Disse zaps, forskerne fant, kan forbedre hukommelsen.
Og for å gjøre saken enda mer interessant, ble forskerteamet finansiert av Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), det amerikanske byrået som har til oppgave å utvikle teknologi for militæret. De rapporterte om funnene sine 23. juli i The Journal of Neuroscience.
Hvis funnene blir bekreftet med ytterligere forskning, kan hjernens zaps en dag brukes til å hjelpe studenter til å studere til en stor eksamen, hjelpe folk på jobb eller til og med behandle pasienter med hukommelsesnedsettelser, inkludert de som opplevde en traumatisk hjerneskade i militæret, sa seniorstudieforfatter Praveen Pilly, seniorforsker ved HRL Laboratories, et forskningsanlegg med fokus på å fremme teknologi. [5 Overraskende søvnoppdagelser]
Studien involverte 16 friske voksne fra Albuquerque, New Mexico, området. Den første natten ble det ikke kjørt noen eksperimenter; i stedet var det rett og slett en mulighet for deltakerne å venne seg til å tilbringe natten i søvnlaboratoriet mens de hadde på seg den klumpete stimuleringshetten som er designet for å levere de små glidelåsene til hjernen. Da forskerne startet eksperimentet, "sa vår største bekymring] om forsøkspersonene våre [kunne] sove med alle de ledningene," sa Pilly .
Neste natt begynte eksperimentet: Før deltakerne sovnet, ble de vist krigslignende scener og ble bedt om å finne plasseringen av bestemte mål, for eksempel skjulte bomber eller snikskyttere..
Deretter gikk deltakerne i dvale og hadde på seg stimuleringshetten som ikke bare leverte zaps, men også målte hjerneaktivitet ved hjelp av en enhet som ble kalt et elektroencefalogram (EEG). Den første natten av eksperimentet fikk halvparten av deltakerne hjernenzaps, og halvparten gjorde det ikke.
Ved hjelp av målinger fra EEG siktet forskerne sine elektriske zaps mot en spesifikk type hjerneaktivitet kalt "langsomme bølgesvingninger." Disse svingningene - som kan tenkes som utbrudd av nevronaktivitet som kommer og går med regelmessighet - er kjent for å være viktige for hukommelseskonsolidering. De finner sted i to søvnstadier: trinn 2 (fortsatt en "lett" søvn, når hjerterytmen synker og kroppstemperaturen synker) og trinn 3 (dyp søvn).
Så kort tid etter at deltakerne i zappingsgruppen falt i svakbølgede svingninger, ville stimuleringshetten levere svake zaps til hjernen, i samsvar med svingningene. Neste morgen ble alle deltakerne vist lignende krigsscener, og forskerne målte hvor godt de oppdaget mål.
Fem dager senere ble gruppene byttet til den andre natten av eksperimenter.
Forskerne fant at morgenene etter ikke var deltakerne som fikk hjerne-zaps bedre til å oppdage mål i den samme scenen som de så natten før, sammenlignet med de som sov uten zaps. Men de som fikk zappingen var mye flinkere til å oppdage de samme målene i romanscener. For eksempel, hvis den opprinnelige scenen viste et mål under en stein, kan den "nye" scenen vise det samme mål-rock-bildet, men fra en annen vinkel, ifølge en pressemelding fra HRL Laboratories.
Forskere kaller dette "generalisering." Pilly forklarte det slik: "Hvis du [studerer] for en test, lærer du et faktum, og når du blir testet morgenen etter på samme faktum ... kan det hende at vår intervensjon ikke hjelper deg. På den annen side , hvis du blir testet på noen spørsmål relatert til det faktum [men] som krever at du generaliserer eller integrerer tidligere informasjon, "vil intervensjonen hjelpe deg med å prestere bedre.
Dette er fordi folk sjelden husker hendelser nøyaktig slik de skjer, sa Pilly, og refererte til det som er kjent som episodisk minne. Snarere generaliserer folk hva de lærer og får tilgang til den kunnskapen når de blir møtt med ulike situasjoner. (For eksempel vet vi å holde oss borte fra en slange i byen, selv om den første gangen vi så den, var det på landet.)
Tidligere studier har også undersøkt effekten av hjernestimulering på hukommelsen. Men selv om de leverte zaps i samme søvnstadium som den nye studien, forsøkte ikke forskerne i de forrige studiene å matche zaps med de naturlige svingningene i hjernen, sa Pilly.
Jan Born, professor i atferdsnevrovitenskap ved Universitetet i Tübingen i Tyskland, som ikke var en del av studien, sa at den nye forskningen viste at "i det minste når det gjelder atferd [en] prosedyre er effektiv."
Tilnærmingene som ble undersøkt i studien har "et enormt potensial, men vi er fremdeles i begynnelsen [av denne typen forskning], så vi må være forsiktige," fortalte Born .
Et potensielt problem er at stimuleringen vanligvis treffer hele overflaten av hjernen, sa Born. Fordi hjernen er rynkete, og noen nevroner gjemmer seg dypt i foldene og andre sitter på toppen av ryggene, er ikke stimuleringene veldig effektive mot å målrette alle nødvendige nevroner, sa han. Dette kan gjøre det vanskelig å reprodusere resultatene hver gang, la han til.
Pilly sa at fordi zaps ikke er spesialiserte, kan de også i teorien føre til bivirkninger. Men han tror, hvis noe, kan bivirkningen ganske enkelt være søvn av bedre kvalitet.
Opprinnelig publisert på .