Kan du lära dig i sömnen? Ja, och så här
Det är känt att sömn är avgörande för inlärning och minnesbildning. Dessutom har forskare till och med lyckats plocka ut specifika minnen och konsolidera dem under sömnen. De exakta mekanismerna bakom detta var dock okända - tills nu.
De bland oss som växte upp med den populära tecknade filmen "Dexter's Laboratory" kanske kommer ihåg det berömda avsnittet där Dexter försöker lära sig franska över natten.
Han skapar en enhet som hjälper honom att lära sig i sömnen genom att spela franska fraser för honom.
Naturligtvis, eftersom showen är en komedi, fastnar Dexters skiva på frasen "Ostomelett”Och nästa dag är han oförmögen att säga något annat.
Detta är naturligtvis ett problem som sätter honom igenom en serie roliga situationer.
Idén att vi kan lära oss i vår sömn har fängslat konstnärernas och forskarnas sinnen; möjligheten att vi en dag skulle kunna drastiskt förbättra vår produktivitet genom att lära oss i sömnen är mycket tilltalande. Men kan ett sådant scenario någonsin bli verklighet?
Ny forskning tycks föreslå det, och forskare i allmänhet närmar sig att förstå exakt vad som händer i hjärnan när vi sover och hur det vilande tillståndet påverkar inlärning och minnesbildning.
Exempelvis har tidigare studier visat att icke-snabb ögonrörelse (icke-REM) sömn - eller drömlös sömn - är avgörande för att konsolidera minnen.
Det har också visats att sömnspindlar eller plötsliga spikar i oscillerande hjärnaktivitet som kan ses på ett elektroencefalogram (EEG) under det andra steget av icke-REM-sömn, är nyckeln till denna minneskonsolidering.
Forskare kunde också specifikt rikta in sig på vissa minnen och återaktivera eller förstärka dem med hjälp av hörselnoter.
Men mekanismen bakom sådana prestationer förblev mystisk fram till nu. Forskare var inte medvetna om sådana mekanismer skulle hjälpa till att memorera ny information.
Därför gick ett forskargrupp ut för att undersöka. Scott Cairney, från University of York i Storbritannien, ledde forskningen tillsammans med Bernhard Staresina, som arbetar vid University of Birmingham, även i Storbritannien.
Deras resultat publicerades i tidskriften Aktuell biologi.
Vilolägesnyckel för minneskonsolidering
Cairney förklarar motivationen för forskningen och säger: "Vi är ganska säkra på att minnen återaktiveras i hjärnan under sömnen, men vi känner inte till de neurala processer som ligger till grund för detta fenomen."
"Sovspindlar", fortsätter han, "har kopplats till fördelarna med sömn för minne i tidigare forskning, så vi ville undersöka om dessa hjärnvågor förmedlar reaktivering."
"Om de stöder minnesåteraktivering resonerade vi vidare att det kunde vara möjligt att dechiffrera minnessignaler vid den tidpunkt då dessa spindlar ägde rum."
För att testa sina hypoteser bad Cairney och hans kollegor 46 deltagare "att lära sig associering mellan ord och bilder av föremål eller scener före en tupplur."
Därefter tog några av deltagarna en 90-minuters tupplur, medan andra förblev vaken. Till dem som tupplurade, ”hälften av orden spelades upp igen under tupplur för att utlösa återaktivering av de nyinlärda bildminnena”, förklarar Cairney.
"När deltagarna vaknade efter en god sömnperiod", säger han, "presenterade vi orden för dem igen och bad dem komma ihåg objekt- och scenbilderna."
"Vi fann att deras minne var bättre för bilderna som var kopplade till orden som presenterades i vila, jämfört med de ord som inte var", rapporterar Cairney.
Med hjälp av en EEG-maskin kunde forskarna också se att spela de associerade orden för att återaktivera minnen utlöste sömnspindlar i deltagarnas hjärnor.
Mer specifikt "berättade" EEG-sömnspindelmönstret för forskarna om deltagarna bearbetade minnen relaterade till objekt eller minnen relaterade till scener.
Hur man kan öka minnet medan vi sover
"Våra data tyder på att spindlar underlättar bearbetning av relevanta minnesfunktioner under sömn och att denna process ökar minneskonsolidering", säger Staresina.
"Även om det har visats tidigare," fortsätter han, "att riktad minnesåteraktivering kan öka minneskonsolidering under sömnen, visar vi nu att sömnspindlar kan representera den viktigaste bakomliggande mekanismen."
Cairney tillägger: ”När du är vaken lär du dig nya saker, men när du sover förfinar du dem, vilket gör det lättare att hämta dem och tillämpa dem korrekt när du behöver dem mest. Detta är viktigt för hur vi lär oss men också för hur vi kan hjälpa till att behålla hälsosamma hjärnfunktioner. ”
Staresina föreslår att denna nyförvärvade kunskap kan leda till effektiva strategier för att öka minnet medan du sover.
"Direkt induktion av sömnspindlar - till exempel genom att stimulera hjärnan med elektroder - kanske i kombination med riktad minnesreaktivering, kan göra det möjligt för oss att ytterligare förbättra minnesprestanda medan vi sover."
Bernhard Staresina
Så även om vi kan lära oss saker från grunden à la "Dexter's Lab" kan ta ett tag att bli verklighet, kan vi säkert säga att våra hjärnor fortsätter att lära sig medan vi sover, och att forskare bara kom mycket närmare förstå varför detta händer.
