Cercetătorii induc activitate cerebrală similară somnului pentru a inversa pierderea memoriei
Cercetătorii susținuți de Institutele Naționale de Sănătate (NIH) au reușit să inducă modele specifice de activitate în porțiuni mici ale creierului la șoareci treji, provocând o recalibrare a conexiunilor neurale care, în mod normal, apare doar în timpul somnului.
Această nouă abordare a contracarat efectele privării de somn în sarcini de memorie și a pus în evidență caracteristicile somnului care sunt esențiale pentru efectul său restaurator.
„Ceea ce facem, în esență, este să forțăm somnul într-o regiune locală a creierului. În timp ce acea parte consolidează amintirile și restaurează capacitatea de învățare, alte părți rămân conștiente și conectate la mediu. Delfinii fac ceva similar, dormind doar cu o jumătate a creierului în același timp”, a declarat Chiara Cirelli, M.D., Ph.D., autor corespunzător, profesor de psihiatrie, Universitatea Wisconsin-Madison.
Somnul non-rapid (NREM), care constituie aproximativ 80% din somnul adulților, este perioada în care joncțiunile dintre neuroni, responsabile pentru memorie, sunt evaluate. În această fază, creierul protejează conexiunile importante pentru stocarea pe termen lung, elimină cele mai puțin necesare și face loc pentru altele noi.
Cirelli și colegii săi au demonstrat anterior că, atunci când sunt privați de somn, atât șobolanii, cât și oamenii pot prezenta activitate cerebrală locală cu unde lente – un semn distinctiv al somnului NREM – în timp ce sunt treji. Aceste scăderi induse de privarea de somn în activitatea asemănătoare somnului ar fi putut fi prea sporadice și scurte pentru a fi benefice, dar descoperirile au ridicat întrebări despre efectele unei versiuni mai lungi și sistematice a acestei activități.
În noua cercetare, autorii au utilizat o combinație de implanturi cu impulsuri de lumină și modificări genetice pentru a induce activitate ritmică de tip on-off în o parte a creierului șoarecilor privați de somn timp de 30 de minute, imitând modele care apar în timpul somnului NREM.
Atunci când șoarecii au dormit ulterior, activitatea undelor lente a fost mai scăzută în regiunile specifice ale creierului stimulate, indicând o nevoie mai mică de somn. Experimente suplimentare au sugerat că acest efect nu depindea de reducerea generală a activității neuronale, așa cum au sugerat unii cercetători că ar fi esențial pentru recuperarea de oboseala neuronală indusă de veghe, ci mai degrabă de modelul specific de activitate alternativ on-off.
Cercetătorii au explorat beneficiile potențiale printr-un test comportamental de memorie tactilă, pentru care somnul este important. Șoarecii privați de somn care au primit stimulare în regiunile motorii și senzoriale de pe ambele părți ale creierului s-au descurcat similar cu cei care erau bine odihniți. Pe de altă parte, șoarecii privați de somn care nu au primit stimulare au avut rezultate semnificativ mai slabe.
În studiile viitoare, Cirelli își propune să afle dacă efecte similare ar putea fi replicate la oameni folosind tehnologia de stimulare transcraniană, mai puțin invazivă.
„Această cercetare decodifică și mai mult motivele pentru care dormim și modul în care învățăm, aducându-ne mai aproape de înțelegerea modului de a preveni și trata declinul cognitiv”, a spus Amy Bany Adams, Ph.D., director interimar al Institutului Național de Tulburări Neurologice și Accident Vascular Cerebral (NINDS) al NIH, care a finanțat cercetarea.
