Semasa fasa tidur lambat, pengetahuan baru secara aktif disatukan • Alexander Markov • Berita sains mengenai "Unsur" • Neurobiologi

Semasa fasa tidur lambat, pengetahuan baru disatukan secara aktif.

Hippocampus adalah struktur berpasangan otak, yang memainkan peranan penting dalam mengubah pengalaman yang diperolehi ke dalam ingatan jangka panjang (pandangan dari bahagian bawah otak). Imej dari ru.wikipedia.org

Adalah diketahui bahawa semasa fasa tidur lambat, maklumat yang diperoleh pada malam hari disatukan. Ahli sains saraf Jerman telah mendapati bahawa jika semasa tidur yang perlahan seseorang merasa bau yang sama yang dia bau semasa proses pembelajaran, maka hafalan berlaku dengan lebih cekap. Isyarat pencium yang diterima dalam mimpi membawa kepada pengaktifan neuron hippocampal – bahagian otak yang bertanggungjawab untuk pembentukan memori jangka panjang. Keputusan ini menunjukkan bahawa pengukuhan pengetahuan baru semasa tidur lambat adalah proses aktif yang memerlukan hippocampus berfungsi, dan bukan kesan sampingan penurunan umum dalam aktiviti otak.

Terima kasih kepada beberapa penemuan yang luar biasa yang dibuat oleh pakar neurobiologi dalam tempoh 50 tahun yang lalu, kita sudah banyak tahu tentang sifat ingatan biologi, mengenai proses fisiologi dan biokimia yang mendasari fenomena yang menakjubkan ini, dan tentang bahagian-bahagian otak yang bertanggungjawab terhadap pelbagai jenis ingatan.Ia terbukti bahawa memori adalah dua jenis: jangka pendek – berterusan hanya selagi kita perhatikan objek, dan dilokalisasi dalam korteks prefrontal (Korteks Prefrontal) – dan jangka panjang.

Yang seterusnya pula dibahagikan kepada ingatan, peristiwa, sensasi, dan tidak sedarkan diri, memori tersirat atau prosedur (misalnya, kemahiran motor) yang sadar (eksplisit, atau deklaratif). Memori prosedural disimpan dalam korteks motor dan cerebellum, dan kawasan otak seperti striatum atau striatum terlibat dalam pembentukannya (Striatum), dan amygdala (Amygdala). Memori deklaratif dilokalkan di bahagian-bahagian korteks yang bertanggungjawab terhadap persepsi isyarat yang berkaitan – sebagai contoh, ingatan apa yang dilihat disimpan dalam korteks visual. Bahagian utama otak yang diperlukan untuk menangkap pengalaman yang diperoleh dalam bentuk memori deklaratif jangka panjang adalah hippocampus.

Peranan hippocampus dalam pembentukan memori telah ditemui oleh Brenda Milner dan rakan-rakannya semasa kajian seorang pesakit yang diketahui hanya oleh inisial (H.M.), yang telah dikeluarkan hippocampus untuk mengubati epilepsi yang teruk.Kesan terapeutik dijangka dicapai, tetapi pesakit yang malang telah kehilangan keupayaan untuk menghafal apa-apa. Dia teringat dengan baik sepanjang hidupnya sebelum operasi itu, mengekalkan kewarasan dan keupayaannya untuk mengekalkan perbualan yang munasabah (hanya tanpa melompat dari satu topik ke yang lain), tetapi semua peristiwa yang berlaku kepadanya selepas operasi itu tetap dalam ingatannya hanya selama beberapa minit, dan kemudian tidak dapat dibatalkan dilupakan. Pada masa yang sama, keupayaan untuk membentuk memori tidak sedarkan diri (prosedur) tetap dengan dia: sebagai contoh, dia dapat mengembangkan kemahiran motor baru sebagai hasil latihan, walaupun dia tidak ingat latihan itu.

Baru-baru ini, perhatian para saintis telah semakin menarik sambungan memori dan tidur. Telah dibentuk bahawa kedua-dua jenis memori jangka panjang ditetapkan dalam mimpi, dan ingatan deklaratif ditetapkan dalam fasa tidur yang "perlahan", dan ingatan prosedur ditetapkan dalam fasa tidur "cepat" (yang disebut tidur REM, dari kata-kata pergerakan mata yang pesat – Pergerakan mata pesat).

Dalam percubaan pada tikus, ditunjukkan bahawa semasa tidur lambat di hippocampus, kumpulan neuron yang sama teruja dan dalam urutan yang sama seperti dalam proses pembelajaran yang dilakukan sehari sebelumnya.Ini menyebabkan para saintis percaya bahawa hippocampus dalam mimpi, seperti itu, menatal semula maklumat yang diterima pada siang hari, yang mungkin menyumbang kepada hafalan yang lebih baik.

Walau bagaimanapun, peranan aktif hippocampus dalam proses penetapan memori dalam tidur tetap tidak terbukti. Terdapat hipotesis alternatif, yang mana tidur perlahan dapat menyatukan memori deklaratif hanya kerana fasa paling dalam tidur di mana aktiviti otak menurun sedikit, dan nisbah "isyarat bermakna" kepada pelbagai "bunyi" menjadi maksimum.

Para saintis Jerman berjaya dengan bantuan percubaan cerdas untuk mendapatkan bukti baru memihak kepada fakta bahawa hafalan semasa tidur lambat merupakan proses aktif yang memerlukan kerja hippocampus.

Percubaan dilakukan pada sukarelawan yang duduk di komputer dan ditawarkan untuk bermain permainan hafalan. Permainan ini adalah seperti berikut. Skrin komputer menunjukkan 30 kad dengan "baju" sehingga (kad diatur dalam lima baris enam keping masing-masing). Dek elektronik terdiri daripada 15 pasang kad yang berbeza dengan corak di bahagian depan.Salah satu kad yang diserahkan supaya subjek dapat melihat lukisan itu. Sejam kemudian, kad kedua dengan pola yang sama terputus. Subjek mesti mengingati lokasi mereka. Selepas tiga saat, kedua-dua kad akan berundur sekali lagi, dan selepas tiga saat lagi, demonstrasi yang sama dari pasangan kad seterusnya akan dibuat. Setelah semua 15 pasang kad dipaparkan dua kali, ujian ingatan bermula. Salah satu kad dibuka, dan subjek mesti menggunakan tetikus untuk menunjukkan di mana pasangan itu berada. Terlepas dari ketepatan jawapannya, kad pasangan itu dibuka selama tiga saat, supaya latihan berterusan semasa ujian. Semua ini berlangsung sehingga subjek mempelajari lokasi 10 pasang 15.

Dalam proses pembelajaran, subjek mencium bau mawar, yang diberikan kepada mereka melalui topeng hidung khas. Selepas itu, para sukarelawan pergi tidur, seperti mereka, dalam topeng, dan juga dengan elektroda di kepala mereka untuk mengeluarkan electroencephalogram. Ia tidak menghairankan bahawa orang muda yang sihat dipilih untuk eksperimen, tidak merokok dan tidak minum dan tidak mempunyai sebarang masalah dengan tidur.

Sebaik sahaja encephalogram menunjukkan bahawa fasa tidur yang perlahan bermula, separuh daripada subjek diberi makan bau mawar melalui topeng, dan bukan separuh lagi.Pada waktu pagi mereka memeriksa siapa yang lebih baik mengingat lokasi kad. Ternyata kumpulan pertama subjek menguasai bahan yang lebih baik. Di samping itu, dengan bantuan pencitraan resonans magnetik, ia mungkin menunjukkan bahawa stimulasi penciuman yang berlaku semasa tidur yang perlahan mengaktifkan neuron hippocampal.

Para penyelidik juga menubuhkan tiga eksperimen kawalan. Pada mulanya, semasa latihan, bau tidak bergerak, tetapi dalam mimpi ia disampaikan dengan cara yang sama seperti dalam eksperimen utama. Tiada peningkatan hafalan. Ini bermakna bahawa bau mawar menyumbang kepada penyatuan kemahiran bukan dengan sendirinya, tetapi hanya sebagai insentif yang berkaitan dengan proses pembelajaran. Dalam eksperimen kawalan kedua, bau digunakan semasa latihan dan semasa fasa cepat tidur. Dalam kes ini, rangsangan penciuman juga tidak memberi kesan kepada hafalan. Ini mengesahkan keputusan sebelumnya, mengikut mana ia adalah fasa tidur lambat yang merupakan kunci untuk mengukuhkan kenangan "perihal" sedar. Akhirnya, dalam eksperimen kawalan ketiga, bau digunakan semasa latihan, dan sekali lagi semasa terjaga (sebelum tidur). Ini juga tidak menjejaskan keputusan ujian pagi.

Hasil yang diperoleh mengesahkan hipotesis bahawa penyatuan kenangan sedar (ingatan deklaratif) semasa tidur yang lambat adalah proses aktif dengan penyertaan hippocampus. Rangsangan Olfata yang dikaitkan dengan pengetahuan yang diperoleh hari sebelum merangsang hippocampus, yang, dari ini, mungkin mula lebih aktif "tatal" urutan-urutan impuls saraf yang timbul di dalamnya hari sebelum dalam proses pembelajaran (seperti yang ditunjukkan sebelum ini dalam tikus).

Bagaimana dengan ingatan tersirat atau prosedural? Para saintis melakukan eksperimen eksperimen yang sama dengan menggunakan satu lagi jenis latihan yang difokuskan pada jenis memori ini – pada pembentukan kemahiran motor. Daripada bermain dengan kad, subjek telah diminta untuk beberapa waktu dengan cepat dan tepat sebanyak mungkin dari masa ke masa untuk menaip turutan tertentu lima watak pada papan kekunci. Keesokan harinya, semua subjek menunjukkan hasil yang lebih baik dalam ujian ini daripada malam sebelumnya, iaitu, kemahiran motor yang diperoleh semalaman tetap ada. Walau bagaimanapun, tiada permainan dengan bau mempunyai kesan ke atas penyatuan ini, termasuk apabila bau dibekalkan semasa tidur REM.

Hasil ini mungkin kelihatan pelik, kerana diketahui bahawa kemahiran motor disatukan tepat pada fasa ini. Menurut penulis, titik di sini adalah bahawa rangsangan penciuman tidak dapat dengan mudah dikaitkan dengan kenangan "motor" (prosedur) seperti yang deklaratif. Malah, bahagian otak di mana maklumat penciuman diproses sangat berkaitan dengan hippocampus. Ini diketahui dari anatomi otak dan disahkan oleh fakta bahawa bau yang berkaitan dengan peristiwa penting dalam kehidupan seseorang adalah alat yang kuat untuk membangkitkan kenangan sedar. Bagi sambungan kawasan pencium otak dengan striatum, korteks motor dan cerebellum (bahagian yang bertanggungjawab untuk ingatan prosedur), nampaknya lebih dimediasi.

Dalam kajian ini, rangsangan penenang digunakan (bukan visual, pendengaran, atau sentuhan) semata-mata kerana orang itu tidak bangun dari mereka. Tetapi keputusan yang diperoleh membuat kita tertanya-tanya mengapa rasa bau – yang paling kurang penting dari lima deria kita – ternyata sangat rapat dengan proses yang paling mendalam dan paling kompleks yang berlaku di dalam otak kita.Jelas sekali, ini adalah legasi pada masa-masa ketika rasa nenek moyang manusia jauh memainkan peranan yang lebih penting daripada hari ini.

Sumber: Björn Rasch, Christian Büchel, Steffen Gais, Jan Born. Isyarat Bau Semasa Penyesuaian Memori Deklaratif Promosi Malam-Gelombang Turun // Sains. 2007. V. 315. P. 1426-1429.

Lihat juga:
1) Boris Zhukov. The Elusive Engram (artikel popular mengenai mekanisme memori ingatan).
2) Elena Naimark. Sains pada rahmat tidur (artikel popular mengenai sifat tidur)

Alexander Markov


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: