https://frosthead.com

Tee uusia muistoja, mutta pidä vanha, vähän elektrodien avulla

Unen puute on liitetty kaikkeen epämääräisestä mielialan vaihtelusta painonnousuun immuunijärjestelmän heikkenemiseen. Maailman terveysjärjestö julisti vuonna 2007 jopa vuorotyön "todennäköiseksi syöpää aiheuttavaksi", koska se häiritsee pohjimmiltaan yksilön vuorokausirytmejä ja lepokuvioita.

Asiaan liittyvä sisältö

  • Neuroottinen oleminen vaikeuttaa sinun muistaa asioita
  • Eläviin aivoihin on injektoitu joustava piiri

Matthew Walker, neurotieteen ja psykologian professori ja Sleep and Neuroimaging Labin johtaja Kalifornian yliopistossa, Berkeley, puhui unesta ja siitä, kuinka se on elintärkeää ihmisen fyysiselle ja henkiselle terveydelle Smithsonian-lehden "Tulevaisuus on täällä" -festivaalilla aiemmin viikonloppu. Puheenvuorossaan hän kuvasi rohkeaa ajatusta parantaa vanhempien yksilöiden kykyä luoda ja säilyttää muistoja stimuloimalla heidän aivojaan heikolla virralla nukkumisen aikana.

Syvä uni, ajanjakso, jota kutsutaan muistin muodostumiseen elintärkeäksi, tulee harvemmaksi ihmisen ikääntyessä, väheneen yhä enemmän sen jälkeen, kun ihmiset ovat saavuttaneet 30-luvun puolivälin. Kiinnittämällä kaksi elektrodia ihmisen päänahaan, Walker voi ohjata virran etupään alueelle ja simuloida syvän unen hitaita aaltoja käyttäjän ollessa unessa.

Tekniikkaa kutsutaan transkraniaaliseksi tasavirtastimulaatioksi (tDCS), ja vaikka sen tekemistä varten tarvittavat välineet ovat kaupallisesti saatavana, sitä ei ole FDA: n hyväksyttävä käytettäväksi sairaalaolosuhteissa. Nykyisessä muodossaan olevat laitteet eivät ole tarpeeksi älykkäitä tietämään, milloin käyttäjän on syvässä ei-nopeassa silmäliikkeessä (NREM) unessa, joten he eivät pysty aloittamaan itsensä stimulointia kyseisessä unen vaiheessa ja synkronoimaan aivojen aallot. "Tällä hetkellä meidän tutkijoiden on tehtävä tämä nukkumislaboratoriossa", Walker sanoo. "Meidän on mitattava jonkun uni ja kytkettävä stimulaattori sitten päälle halutulla stimuloivalla rytmillä, jotta sillä olisi hyödyllinen vaikutus." Hän uskoo kuitenkin, että viidestä kahdeksaan vuoteen nämä kysymykset saadaan ratkaistua, ja nämä laitteet voisivat auttaa Alzheimerin taudista, dementiaa, unettomuutta, masennusta ja ahdistusta sairastavista.

Matthew Walker piti yleisön mukana Matthew Walker piti yleisön "Tulevaisuus on täällä" -festivaalilla hereillä mielenkiintoisella puhumalla unesta. (Richard Greenhouse Photography)

Walkerin tutkimusryhmä on tutkinut unen ratkaisevaa roolia auttamalla aivoja luomaan ja säilyttämään muistoja sekä ylläpitämään emotionaalisesti tasapainoista käyttäytymistä. Kun on kyse vahvojen muistojen luomisesta, uni on välttämätön tekijä sekä niiden muodostumiselle että säilymiselle.

"Nukkuminen oppimisen jälkeen on välttämätöntä" tallenna "-painikkeen painamiseksi", Walker sanoo. "Se on myös elintärkeää ennen oppimista."

Hänen tekemässään tutkimuksessa Walker tarkasteli kahta opiskelijaryhmää: kontrolliryhmää, jolla oli tavanomainen täysi yön lepo, ja kokeellista, jota pyydettiin pysymään hereillä koko yön. Vastaavien öidensä jälkeen opiskelijoille annettiin tehtäväksi oppia sanasarja, jolla oli positiivisia, negatiivisia ja neutraaleja assosiaatioita. Kahden päivän palautumisunen jälkeen heitä pyydettiin suorittamaan tunnistustesti. Walker havaitsi, että ne, jotka eivät olleet nukkuneet, piti 40 prosenttia vähemmän kuin hyvin levätneet kollegansa.

Walker tarkkaili tutkimuksen osallistujien hippokampusta, aivojen osaa, johon ajatellaan muistoja, elektroenkefalogrammalla (EEG), joka seurasi sähköistä aktiivisuutta, samalla kun heille opetettiin tätä uutta tietoa. Hänen mielestään unettomista henkilöistä ilmeni vähäisiä merkkejä aivojen toiminnasta, kun taas heidän hereillä ystävillään tapahtui paljon oppimiseen liittyvää toimintaa.

"Vaikuttaa siltä, ​​että unen puute on sulkenut aivojen postilaatikon", hän sanoo. "He eivät voineet hyväksyä uusia saapuvia muistoja."

Kun kyse oli emotionaalisista vastauksista, Walker todisti unettomien osallistujien muuttuvan yhä epävakaammiksi, värähteleviksi improvisoidun tylsyyden ja täydellisesti pilkottuneen vihan välillä. Mittaamalla reaktioitaan, hän havaitsi, että väsyneillä opiskelijoilla oli "vahvistettu, pahennettu reaktiivisuusaste yli reilusti 60 prosenttia".

"Ilman unta olet kaikki emotionaalinen poljin etkä jarruta", hän sanoo, että käyttäytymismalli liittyy myös moniin psykiatrisiin häiriöihin, mukaan lukien masennus, ahdistus ja posttraumaattiset stressihäiriöt.

Joten miksi, Walker ihmetteli, olivatko nukkuneet oppilaat paremmin varusteltuja luomaan muistoja? Mitä tarkalleen he saivat nukkumisesta? Elektrodien avulla hän mittasi oppilaiden aivoaktiivisuutta heidän nukkumisen yhteydessä ja oli todistajana "voimakkaita aivojen toiminnan purskeita", jotka tapahtuvat tietyssä syvän unen vaiheessa, joka tunnetaan hitaana aallona.

"Nämä näyttävät sähköisen toiminnan purskeet toimivat tiedostonsiirtomekanismina", Walker sanoo "päivittävän ja parantavan oppimista ja muistia".

Toisessa tutkimuksessa Walker, hänen Berkeley-kollegansa Bryce A. Mander ja tutkijat Kalifornian Tyynenmeren lääketieteellisestä keskuksesta San Franciscossa, Kalifornian yliopistosta, San Diegosta ja Lawrence Berkeleyn kansallisesta laboratoriosta löysivät yhteyden unen, ikääntymisen ja muistin menetyksen välillä. Kauan on havaittu, että vanhetessaan heidän muistonsa muuttuvat vähemmän teräviksi. Ihmisen vanhetessa myös heidän unenlaatu heikkenee. Mander ja Walker havaitsivat, että fyysiset muutokset, jotka tapahtuvat aivoissa ihmisen ikääntyessä, todella häiritsevät unen laatua, ja nämä unen muutokset estävät sitten heidän pitkäaikaista muistiaan.

Matt Walker puhuu Smithsonian-lehden 2015 Future Is Here -festivaalilla

Walker ihmettelee, olisiko mahdollista toistaa tai vahvistaa syvän unen "voimakkaita aivojen toiminnan purskeita" auttaaksemme ihmisiä, kuten Alzheimerin tautia sairastavia, parantamaan muistinmuodostustaan ​​ja pidättymistään. Pään päälle kiinnitettyjen elektrodien avulla tutkijat pystyivät infusoimaan pienen virran potilaiden edestä eturauhasen alueille ja simuloimaan syvän unen hitaita aaltoja, kun taas käyttäjät levätivät.

"Toivomme tulevaisuudelle, että soveltamalla tätä kohtuuhintaista tekniikkaa vanhempiin aikuisiin ja dementiapotilaisiin voimme vahvistaa ja palauttaa jonkin verran nukkumista aivoaaltotoimintaa, ja siten pelastaa oppimisen ja muistin", Walker sanoo. "Uni on hoidettavissa oleva kohde."

Tee uusia muistoja, mutta pidä vanha, vähän elektrodien avulla