Pred testom sa dobre vyspite. Rada vyzerá ako intuitívna logika, ale až teraz vedci tvrdia, že začínajú chápať mechanizmus v mozgu, ktorý stojí za populárnou múdrosťou.
Vedci už predtým na základe zvieracích modelov predpokladali, že spojenie medzi dvoma oblasťami mozgu posilňuje vybavovanie si uchovaných spomienok z noci do rána. Vedci z Tel Avivskej univerzity a UCLA to teraz po prvý raz vedecky preukázali, čo by mohlo otvoriť dvere novým liečebným postupom pri strate pamäti.
v štúdium Publikované tento mesiac v poprednom recenzovanom časopise Nature Neuroscience, vedci testovali zlepšenie konsolidácie pamäte pomocou časovaných elektrických stimulov na zlepšenie synchronizácie mozgových vĺn počas spánku medzi hipokampom, hlbokou oblasťou mozgu zapojenou do získavania nových spomienok a frontálny kortex, kde si uchovávate spomienky na celé hodiny.
Skupina 18 pacientov s epilepsiou v UCLA Medical Center súhlasila s implantáciou elektród do ich mozgu na klinické monitorovanie počas štúdie.
Profesor Yuval Nir zo Sagol School of Neuroviences na Tel Avivskej univerzite, ktorého laboratórium spolupracovalo s profesorom E. Yitzhak Fried z oddelenia neurochirurgie na Kalifornskej univerzite v Los Angeles za túto štúdiu.
„Pri výskume mozgu dlhodobý znamená minúty alebo hodiny – v tomto prípade dlhšie, asi 12 hodín alebo nočný spánok,“ vysvetlil Neer.
Profesor Yuval Nir. (S láskavým dovolením Tel Aviv University)
Na synchronizáciu spánkových vĺn vedci vymysleli systém s uzavretou slučkou, v ktorom monitorovali signály z hipokampu, kým pacienti spali, a stimulovali prednú kôru, keď vystrelila. Predpokladali, že načasovaná stimulácia zvýši komunikáciu medzi dvoma časťami mozgu a pomôže zlepšiť pamäť.
Vedci zistili, že účastníci štúdie dosiahli o 10 percent lepšie výsledky v pamäťových testoch, keď sa zobudili, ako po noci spánku bez stimulácie mozgových vĺn.
Na naše prekvapenie sme tiež zistili, že intervencia nielenže výrazne zvýšila počet správnych odpovedí, ale naopak znížila počet nesprávnych odpovedí, čo naznačuje, že spánok zlepšuje presnosť našej pamäte, alebo inak niekoľko vyrušení z príslušnej pamäťovej stopy.
Nir opísal zásah ako obmedzený. Účastníci by dostávali stimuly len asi 90 minút za noc, ale v krátkych dávkach raz za 4 sekundy, s päťminútovými prestávkami každých päť minút.
Isaac Fried. (S láskavým dovolením Tel Aviv University)
„To je súčasť toho, čo je také vzrušujúce. Nezahŕňalo to hlbokú mozgovú stimuláciu, ako napríklad liečba Parkinsonovej choroby. Tento veľmi nízky zásah však stačil na zlepšenie pamäte o 10 %.
Nir vysvetlil, že štúdia išla nad rámec tvrdenia, že spánok pomáha posilňovať pamäť, aby sa pozrela na hlbšie procesy za týmto javom.
„Väčšina štúdie bola o tom, ako tento zásah ovplyvňuje spánok od častíc – to, čo nazývame inžinierstvo fázy spánku – po presnosť, frekvenciu, načasovanie a výskyt rôznych spánkových udalostí,“ povedal Nir.
„Sledovali sme fázy spánku podrobnejšie. Pozreli sme sa na rôzne oscilácie spánku a rôzne podpisy elektrickej aktivity počas spánku – najmä tzv. spánkové vreteno. Vieme, že je to jasný znak učenia a plasticity, toho, že mozog mení svoju štruktúru, aby podporoval pamäť. Videli sme, že náš zásah zvýšil výskyt spánkových vretien počas noci.“
Mozgová kôra a hipokampus sú načrtnuté na tejto kresbe ľudského mozgu od Národného inštitútu pre starnutie, Národného inštitútu zdravia a Ministerstva zdravotníctva a sociálnych služieb USA. (Národný inštitút pre starnutie cez Wikimedia Commons)
Zatiaľ čo málokto by mohol byť ochotný implantovať elektródy pre 10 % lepšiu pamäť, Neir odpovedal, že v budúcnosti by sa mohli vyvinúť neinvazívne metódy na stanovenie aktivity v hipokampe a stimuláciu frontálneho kortexu, aby sa dosiahol podobný výsledok.
A tento mesiac Elon Musk Neuralink Získané schválenie FDA na implantáciu a testovanie na ľuďoch. Takže budeme mať čoraz viac ľudí, ktorým budú implantované elektródy a rozhrania mozog-stroj. To, čo sa nám pred chvíľou zdalo ako sci-fi, sa stalo skutočným tu a teraz priamo pred našimi očami,“ povedal Nir.
„Takže si nemyslím, že je úplne nepredstaviteľné, že možno v budúcnosti niektorí jedinci s Alzheimerovou chorobou v ranom štádiu alebo inými formami demencie môžu mať mozgový implantát, ktorý bude fungovať ako pamäťová pomôcka. Takéto koncepty tu ešte nie sú.“ , ale stávajú sa predstaviteľnými.
