A REM versus a nem REM alvás szerepe a tanulás során

Új kutatás azt értékeli, hogy melyik alvási szakasz a legfontosabb a tanuláshoz: REM vagy nem REM. Az új tanulmányban a kutatók két mechanizmust vizsgáltak. Javítja-e az alvás a tanulást a képességek fejlesztésével, miközben az emberek szundítanak, vagy az alvás előnye származik-e az agy ezen képességeinek megerősítéséből, így kevésbé valószínű, hogy elfelejtik őket?

A válasz a Brown Egyetem vizuális tanulásról szóló tanulmánya szerint „mindezek a fentiek”.

"Az alvás jótékony hatással van a test és az elme sok folyamatára, de az volt a vita, hogy mennyire jó az alvás" - mondta Yuka Sasaki levelező szerző, a Brown kognitív, nyelvészeti és pszichológiai tudományok (kutatás) professzora.

„A nem REM alvás és a REM alvás különböző mértékben járulnak-e hozzá, vagy nem számít az alvási szakasz? Úgy gondoljuk, hogy van egy válaszunk, mert világosan megmutatjuk a nem REM alvás és a REM alvás szerepének különbségét a vizuális perceptuális tanulásban. "

A vizsgálat során a fiatal felnőtteket arra tanították, hogy azonosítsák a betűt és a vonalak halmazát a textúrázott háttéren két különböző feladatban: egyet alvás előtt és egyet alvás után. A két feladat között a kutatók alvás közben elemezték a résztvevők agyhullámait. Egyidejűleg két különböző vegyi anyag koncentrációját is megmérték az agyukban: egy gerjesztő neurotranszmittert, glutamátnak neveznek, és egy gátló neurotranszmittert, amelyet gamma-aminovajsavnak neveznek.

Külön-külön, a kutatók ugyanazokat az elemzéseket végezték azokon az embereken, akik nem vettek részt a vizuális tanulási feladatokban.

Ennek a két vegyi anyagnak az agyban mért arányának - az úgynevezett gerjesztés / gátlás (E / I) egyensúlynak a mérésével - a tudósok nyomokat gyűjthetnek egy adott agyterület állapotáról.

Néha, például amikor az agyterületnek magas az E / I egyensúlya, az idegsejtek aktívan új kapcsolatokat alakítanak ki, ami azt jelenti, hogy az agyterület magas fokú plaszticitással rendelkezik.

Ezzel szemben, ha egy agyterületnek alacsony az E / I egyensúlya, akkor állítólag stabilizálódott állapotban van. A stabilizálás során a kevésbé fontos idegi kapcsolatokat levágják, ezáltal növelve a fennmaradó kapcsolatok hatékonyságát és rugalmasságát. A plaszticitás és a stabilizáció egyaránt szerves része a tanulási folyamatnak: A plaszticitás általában teljesítménynövekedést jelent, és a stabilizáció megakadályozza, hogy az új tanulást felülírják vagy a jövőbeni tanulás zavarja.

Ez az új tanulmány, amely Természet idegtudománymegállapította, hogy a plaszticitás és a stabilizáció az alvás különböző szakaszaiban fordul elő.

A nem REM (NREM) alvás során a résztvevők agyának vizuális területei megnövekedett plaszticitásra utaló E / I egyensúlyt mutatnak. A mintát még azon résztvevők között is megtalálták, akik nem vettek részt a vizuális tanulási feladatokban, ami azt jelenti, hogy ez tanulás hiányában is előfordul.

Úgy tűnik azonban, hogy a REM szakasz szükséges ahhoz, hogy az emberek kiaknázhassák az NREM alvás során kifejtett fokozott plaszticitás előnyeit. A REM alvás során a résztvevők agyában a kémiai koncentrációk azt jelezték, hogy látási területeik stabilizálódtak.

A nyomozók felfedezték, hogy ez a folyamat csak azoknál a résztvevőknél fordult elő, akik részt vettek a vizuális tanulási feladatokban, ami arra utal, hogy a plaszticitással ellentétben az alvás alatti stabilizáció csak a tanulás jelenlétében következik be.

Azok a résztvevők, akik csak NREM alváson estek át, nem mutattak teljesítménynövekedést, valószínűleg azért, mert az új, alvás utáni feladat megzavarta az alvás előtti feladat megtanulását. Ezzel szemben azok, akik mind NREM, mind REM alváson estek át, jelentős teljesítménynövekedést mutattak mind az alvás előtti, mind az alvás utáni feladat során.

"Remélem, hogy ez segít az embereknek felismerni, hogy a nem REM alvás és a REM alvás egyaránt fontos a tanuláshoz" - mondta Sasaki. „Amikor az emberek éjjel alszanak, sok alvási ciklus van. A REM alvás legalább háromszor, négyszer, ötször jelenik meg, különösen az éjszaka későbbi részében. Szeretnénk sok REM-alvást aludni, hogy segítsünk a robusztusabb emlékezésben, ezért nem szabad lerövidítenünk az alvásunkat. "

A továbbiakban Sasaki és munkatársai azt szeretnék megtudni, hogy megállapításaik általánosíthatók-e más típusú tanulásra. Szeretnék ezt a kutatást ötvözni a vizuális perceptuális tanulás és a jutalom korábbi kutatásával is.

"Korábban megmutattuk, hogy a jutalom az alvás révén fokozza a vizuális tanulást, ezért szeretnénk megérteni, hogyan működik ez" - mondta. "Ambiciózus, de talán kibővíthetjük ezt a kutatást más típusú tanulásokra is, hogy jobban emlékezhessünk és fejlesszünk jobb motoros tanulást, jobb vizuális készségeket és jobb kreativitást."

Forrás: Brown Egyetem