Amerikanska neurovetenskapsmän har upptäckt att en persons minne av saker de har levt eller lärt sig under dagen kan märkbart förbättras genom att stimulera de så kallade sigma-rytmerna under sömnen med växelström, enligt en artikel publicerad i tidskriften Current Biology.
”Vi har utvecklat ett speciellt icke-invasivt hjärnstimuleringssystem - en uppsättning elektroder som är fästa vid huvudet. Det producerar en uppsättning extremt svaga elektriska impulser under sömnen, i det ögonblick då vårt minne konsolideras.
Det visade sig att stimuleringen av elektriska överspänningar vid denna tidpunkt, den så kallade sigma-rytmen, förbättrade de frivilliga minnet, säger Flavio Frolich vid University of North Carolina i Chapel Hill (USA).
Full sömn, som kombinerar faserna av REM-sömn, när en person eller ett djur "ersätter" i minnet händelserna den senaste dagen, och långsam sömn, när vår kropp är helt bedövad, har hittills betraktats som ett särdrag hos däggdjur och fåglar. Närvaron av sömnfaser och förmågan att "spela" minnen, som forskarna trodde, var ett tecken på en högre intelligens hos fåglar och varmblodiga djur än hos reptiler och amfibier.
Som Frolikh konstaterar har båda faserna av sömn studerats väl av forskare, men neurofysiologer har ännu inte förstått hur minnet konsolideras under REM-sömn, och hur vi kan bidra till detta, eller tvärtom, få en person att glömma vad han har levt igenom under dagen.
En av de utmärkande kännetecknen för REM-sömn är de så kallade sigma-rytmerna - spindelformade grupper av hjärnvågor med en frekvens på 10 till 16 hertz, vars styrka gradvis ökar och sedan minskar. Forskare misstänkte att dessa strukturer på EEG kunde vara förknippade med processen för minneskonsolidering, men det var inte klart om dessa elektriska vibrationer bidrar till memorering av den senaste dagen, eller är helt enkelt ett "eko" av hjärncells synkronaktivitet.
Frolikh och hans kollegor testade vilken av dessa teorier som är korrekt genom att använda systemet de skapade för "trådlös" hjärnstimulering, som inte fungerar på direkt utan på växelström. Denna hjärnvågstimulator, förklarar neurofysiologen, har en stor fördel jämfört med konventionella anordningar av denna typ - den låter dig förstärka eller undertrycka hjärnvågor av en enda typ, utan att påverka andras arbete.
Med hjälp av en liknande emitter testade forskarna vad som skulle hända med minnet av flera frivilliga om deras sigma-rytmer ökades under sömnen. Innan han lägger sig till sängs, som Frolikh säger, var hans avdelningar tvungna att klara två minnestester - kom ihåg associeringarna mellan ordpar och återge "fraktionen" som utslagits av experimentets fingrar.
Kampanjvideo:
Experimentet visade att stimuleringen av sigmavågor förbättrade volontärernas minne - till exempel började de återkalla sekvensen av fingerstakningar mycket oftare och korrekt. Intressant nog förbättrades inte deras associativa minne, och de memorerade ord lika dåligt som före stimuleringsstart eller efter en falsk stimulering, vilket inte faktiskt gjordes.
Enligt Frolikh tyder det på att uppnå ett sådant resultat att hjärnvågor påverkar processen för minneskonsolidering och föreslår att vi kan kontrollera denna process genom att stimulera hjärnan. Inom en nära framtid kommer hans team att försöka använda den enhet de har skapat för att stimulera minnet hos personer som lider av schizofreni eller Alzheimers sjukdom, vilket kan hjälpa till att återställa dem till fullt liv.
