https://frosthead.com

Udělejte si nové vzpomínky, ale nechte staré, s malou pomocí od elektrod

Nedostatek spánku byl spojen se vším, od nepravidelných výkyvů nálady po přibírání na váze až po oslabení imunitního systému. V roce 2007 Světová zdravotnická organizace dokonce prohlásila práci na směny za „pravděpodobný karcinogen“, protože zásadně zasahuje do cirkadiánních rytmů a klidových vzorců jedince.

Související obsah

  • Být neurotický ztěžuje zapamatování si věcí
  • Do živých mozků byl vstříknut flexibilní obvod

Matthew Walker, profesor neurověd a psychologie a ředitel laboratoře spánku a neuroimagingu na Kalifornské univerzitě, Berkeley, hovořil o spánku a o tom, jak je životně důležité pro fyzické a duševní zdraví člověka na festivalu Smithsonian časopis „Future is Here“ tuto minulost víkend. Během svého projevu popsal odvážný nápad zlepšit schopnost starších lidí vytvářet a uchovávat vzpomínky stimulací jejich mozku nízkým proudem, zatímco spí.

Hluboký spánek, období známé jako životně důležité pro tvorbu paměti, se s věkem lidí stává vzácnějším a čím dál více ubývá poté, co jednotlivci zasáhli jejich polovinu 30. let. Připojením dvou elektrod na pokožku hlavy může Walker nasměrovat proud do prefrontální oblasti a simulovat pomalé vlny hlubokého spánku, zatímco nositel spí.

Tato technika se nazývá transkraniální stejnosměrná stimulace (tDCS), a přestože je zařízení k tomu komerčně dostupné, není schválena pro použití ve zdravotních podmínkách FDA. Zařízení v jejich současné podobě nejsou dostatečně inteligentní, aby věděli, kdy je uživatel v hlubokém ne-rychlém pohybu očí (NREM) spánku, a tak nejsou schopni začít stimulovat v této fázi spánku sami a synchronizovat se s mozkové vlny. "V současné době to musíme vědci dělat ve spánkové laboratoři, " říká Walker. "Musíme změřit něčí spánek a potom zapnout stimulátor v požadovaném stimulačním rytmu, aby to mělo blahodárný účinek." To znamená, že věří, že za pět až osm let budou tyto problémy vyřešeny a tato zařízení by mohla pomoci lidem s Alzheimerovou chorobou, demencí, nespavostí, depresí a úzkostí.

Matthew Walker držel publikum na Matthew Walker udržel publikum na festivalu „Budoucnost tady“, probudil se s fascinující řečí o spánku. (Richard Greenhouse Photography)

Walkerův výzkum zkoumal klíčovou roli spánku při pomoci mozku vytvářet a uchovávat vzpomínky a udržovat emočně vyvážené chování. Pokud jde o vytváření silných vzpomínek, spánek je nezbytným faktorem jak pro jejich formování, tak pro udržení.

„Spánek po učení je zásadní pro stisknutí tlačítka„ uložit “, “ říká Walker. "Před učením je to také zásadní."

Ve studii, kterou provedl, se Walker podíval na dvě skupiny studentů: kontrolní skupinu, která měla standardní celodenní odpočinek a experimentální, který byl požádán, aby zůstal vzhůru celou noc. Po jejich příslušných nocích měli studenti za úkol naučit se soustavu slov, která drželi pozitivní, negativní a neutrální asociace. Po dvou dnech zotavovacího spánku byli požádáni o provedení testu uznání. Walker zjistil, že ti, kdo nespali, si udrželi o 40 procent méně než jejich dobře odpočatí protějšky.

Walker sledoval hippocampus účastníků studie, část mozku, kde jsou koncipovány vzpomínky, pomocí elektroencefalogramu (EEG), který sledoval elektrickou aktivitu, zatímco se tyto nové informace učili. Zjistil, že jednotlivci zbavení spánku vykazovali minimální známky jakékoli mozkové aktivity, zatímco jejich bdělí přátelé měli spoustu aktivit souvisejících s učením.

"Je to, jako by spánková deprivace vypnula mozkovou schránku, " říká. "Nemohli přijmout žádné nové, přicházející vzpomínky."

Když přišel na emocionální reakce, Walker byl svědkem toho, že se nespaví účastníci stávají stále více volatilnějšími, kmitajíc mezi bezmocným závratem a hněvem s výplní. Při měření jejich reakcí zjistil, že unavení studenti vykazovali „zesílenou, zvýšenou míru reaktivity o více než 60 procent“.

"Bez spánku jste všichni emocionální plynový pedál a žádná brzda, " říká, chování, které je také spojeno s mnoha psychiatrickými poruchami, včetně deprese, úzkosti a posttraumatické stresové poruchy.

Tak proč, Walker přemýšlel, byli studenti, kteří spali lépe připraveni na vzpomínky? Co přesně získali tím, že spali? Pomocí elektrod měřil mozkovou aktivitu studentů, když spali, a byl svědkem „silných výbuchů mozkové aktivity“, ke kterým dochází během určité fáze hlubokého spánku známého jako fáze pomalých vln.

„Tyto velkolepé výbuchy elektrické aktivity fungují jako mechanismus přenosu souborů, “ říká Walker, „osvěžuje a zlepšuje učení a paměť.“

V další studii objevil Walker, jeho kolega Berkeley Bryce A. Mander a vědci z Kalifornského tichomořského zdravotnického centra v San Franciscu, Kalifornské univerzitě, San Diegu a Lawrence Berkeley National Laboratory spojení mezi spánkem, stárnutím a ztrátou paměti. Dlouho bylo pozorováno, že jak jednotlivci stárnou, jejich vzpomínky se stávají méně ostrými. Jak lidé stárnou, snižuje se také jejich kvalita spánku. Mander a Walker zjistili, že fyzické změny, ke kterým dochází v mozku v době, kdy lidé stárnou, skutečně narušují kvalitu jejich spánku a tyto změny ve spánku pak brání jejich dlouhodobé paměti.

Matt Walker hovoří na festivalu Smithsonian magazín 2015 Future Is Here Festival

Walker si klade otázku, zda by bylo možné replikovat nebo zesílit „silné výbuchy mozkové činnosti“ hlubokého spánku, aby pomohli lidem, jako jsou ti s Alzheimerovou chorobou, zlepšit jejich tvorbu a udržení paměti. Pomocí elektrod připevněných k hlavě mohli vědci vpravit nízký proud do prefrontálních oblastí pacienta a simulovat pomalé vlny hlubokého spánku, zatímco nositelé již odpočívali.

„Naší nadějí do budoucnosti je, že použitím této dostupné technologie pro starší dospělé a lidi s demencí můžeme zesílit a obnovit určitou kvalitu spící činnosti mozkových vln, a tím zachránit učení a paměť, “ říká Walker. "Spánek je léčitelný cíl."

Udělejte si nové vzpomínky, ale nechte staré, s malou pomocí od elektrod