Új tanulmány bemutatja, hogy az alvás hogyan javítja a tanulást

Egy új tanulmány segít megmagyarázni, hogy mi történik az agyadban alvás közben, ami javítja a motoros tanulást.

"A memória konszolidációjának mechanizmusai a motoros memória tanulásában mindeddig bizonytalanok voltak" - mondta Masako Tamaki, Ph.D., a Brown Egyetem posztdoktori kutatója és a tanulmány vezető szerzője.

- Azt próbáltuk kideríteni, hogy az agy melyik része mit csinál alvás közben, függetlenül attól, hogy mi zajlik ébrenlét közben. Megpróbáltuk kideríteni az alvás konkrét szerepét. ”

Három különböző típusú agyi vizsgálat segítségével a kutatók pontosan számszerűsíteni tudták egyes agyhullámok változását és ennek a megváltozott agyi aktivitásnak a pontos helyét az embereknél, amikor aludtak, miután megtanulták a szekvenciális ujjcsattanási feladatot. A feladat a gépeléshez vagy zongorázáshoz hasonló kulcsütések sorozata volt.

A Massachusettsi Általános Kórházban elvégzett, majd a Brown-on elemzett kísérletek eredményei azt mutatják, hogy az önkéntesek javított sebessége és pontossága néhány óra alvás után a feladaton „szignifikánsan” összefüggött a gyors-szigma és a delta agyhullám-rezgések változásával a kiegészítő motoros terület (SMA), az agy felső-közepén lévő régió.

A kutatók szerint ezek az agyhullám-változások az SMA-ban az alvás egy bizonyos szakaszában következtek be, amelyet lassú hullámnak neveznek.

Míg a tudósok kimutatták, hogy az alvás sokféle tanulást javít, beleértve az ebben a tanulmányban tárgyalt szekvenciális ujjcsapás motoros feladatokat, Yuka Sasaki, Ph.D., a megfelelő szerző szerint nem voltak biztosak abban, hogy miért vagy hogyan. tudományos docens a Brown Kognitív, Nyelvészeti és Pszichológiai Tudományok Tanszékén.

Ez egy intenzív tevékenység a tanulás megszilárdítására, így az agynak előnyös lehet az alvás, mert több energia áll rendelkezésre, vagy mert kevesebb a zavaró tényező és az új bevitel - mondta.

"Az alvás nem csak időpazarlás" - mondta a nő.

A tanulmányhoz a kutatócsoport 15 alanyot toborzott. Az első három éjszakában közülük kilencen aludtak, bármi is volt a kedvenc lefekvésük ideje, miközben az agyukat mind a magnetoencefalográfiával (MEG) vizsgálták, amely pontos időzítéssel méri a rezgéseket, mind pedig az alvási fázist nyomon követő poliszomnográfiával.

A kutatók ekkorra jó alapértékeket mértek az agyi aktivitásról, és az alanyok hozzászoktak a laboratóriumi alváshoz - jegyezték meg a kutatók.

A negyedik napon az alanyok megtanulták a nem domináns kezükön az ujjcsapás feladatot, így szándékosan nehezebb volt megtanulni. Ezután három órán át hagytak aludni, és PSG-vel és MEG-vel vizsgálták őket.

Aztán a kutatók felébresztették őket. Egy óra múlva megkérték az alanyokat, hogy hajtsák végre a csapolási feladatot.

A hat másik alanyból álló kontrollcsoport nem aludt a feladat megtanulása után, hanem arra is felkérték őket, hogy négy órával később hajtsa végre.

A kutatók megállapították, hogy az alvó alanyok gyorsabban és pontosabban teljesítették a feladatot, mint azok, akik nem.

Az ötödik napon a kutatók minden önkéntest átvizsgáltak egy mágneses rezonancia képalkotó géppel, amely feltérképezi az agy anatómiáját, hogy láthassák, hol helyezkednek el a megfigyelt MEG-rezgések az egyes emberek agyában.

A kutatók nyolc különböző agyi régióban öt különböző rezgési frekvenciát követtek nyomon - az agy két oldalán négy különböző régió.

Sasaki elmondása szerint a legjelentősebb tevékenységre a motorvezérlést irányító „M1” agyi régióban kerül sor, ehelyett azonban felfedezte, hogy a jelentős változások az SMA-ban a betanított kéz ellentétes oldalán következtek be.

A delta és a gyors sigma oszcilláció szempontjából különösen fontos volt, hogy két kulcsfontosságú kritériumnak megfeleltek: Jelentősen megváltoztak, miután az önkénteseket kiképezték a feladatra, és ennek a változásnak az ereje korrelált az adott személy feladatának javulásával. a kutatóknak.

A kísérletek elvégzése után Sasaki, Tamaki és társszerző, Takeo Watanabe a kórházból Brownba költöztek, ahol új alvás laboratóriumot hoztak létre. Azóta elkezdtek egy projektet annak további tanulmányozására, hogy az agy hogyan konszolidálja a tanulást. Ebben az esetben vizuális tanulási feladatokat vizsgálnak.

- Látunk hasonló hatásokat? - kérdezte Sasaki. "Hasonló frekvenciasávokkal és a szomszédos agyterületek hasonló szervezésével lenne?"

Hogy megtudja, néhány önkéntesnek csak aludnia kell rajta.

A tanulmány a Journal of Neuroscience.

Forrás: Brown Egyetem