Reaktywacja śladów pamięciowych w śpiącym mózgu
Nie ma to jak dobry sen. Czy wiecie, że sen nie tylko pomaga nam „naładować baterie”, ale także odgrywa ważną rolę w konsolidacji naszych wspomnień? „Wiadomo, że sen odgrywa kluczową rolę w procesie konsolidacji pamięci, w tym konsolidacji naszych wspomnień ruchowych”, mówi Genevieve Albouy, badaczka z KU Leuven(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (Katolickiego Uniwersytetu Lowańskiego). Niestety proces ten nie działa optymalnie u osób starszych. „Badania dowodzą, że starsze osoby mają trudności z utrwaleniem niedawno wyuczonych ruchów w pamięci ruchowej, co ma bezpośredni wpływ na zdrowe starzenie się”, zauważa badaczka z KU Leuven Judith Nicolas(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Ponieważ te deficyty ruchowe są, przynajmniej częściowo, wynikiem związanego z wiekiem pogorszenia właściwości snu, Albouy i Nicolas chciały się dowiedzieć, czy możliwa jest optymalizacja związanej ze snem konsolidacji pamięci ruchowej. Aby to ustalić, przystąpiły do realizacji finansowanego przez UE projektu CLASSy Aging(odnośnik otworzy się w nowym oknie). „Założeniem projektu było zwiększenie konsolidacji pamięci podczas snu u młodych i starszych zdrowych osób przy użyciu eksperymentalnych interwencji zaprojektowanych w celu reaktywacji śladów pamięciowych w śpiącym mózgu”, wyjaśnia Nicolas, stypendystka programu działań „Maria Skłodowska-Curie”(odnośnik otworzy się w nowym oknie), z którego środków wsparto projekt CLASSy Aging.
Projekt stanowiący wyzwanie pod względem metodologicznym
W projekcie zastosowano nowatorskie, zaawansowane podejście do badania procesów neuronalnych wspierających reaktywację pamięci. Polegało ono na połączeniu stymulacji sensorycznej podczas snu z kilkoma różnymi technikami neuroobrazowania. „W pierwszej kolejności badani uczestniczyli w sesji poświęconej uczeniu się zadań, podczas której wykorzystywaliśmy rezonans magnetyczny – MRI – do monitorowania procesu neuroplastyczności wzmocnionego stymulacją”, objaśnia Nicolas. „Następnie, gdy po sesji nauki uczestnicy mogli się przespać, wykorzystaliśmy elektroencefalografię (EEG), aby lepiej zrozumieć neuronalne korelacje procesu reaktywacji pamięci”. Nie ulega wątpliwości, że to skomplikowany proces. Aby przygotować trudny z metodologicznego punktu widzenia projekt, badaczki musiały najpierw przeprowadzić eksperymenty, które nie obejmowały rejestracji obrazów MRI. „Na podstawie tych dodatkowych eksperymentów powstała szeroko cytowana publikacja, która wypełniła kilka ważnych luk w badaniach nad konsolidacją pamięci”, mówi Albouy.
Przełomowe wyniki i jeszcze więcej pracy
Projekt CLASSy Aging nie tylko pozwolił na powtórzenie ważnych ustaleń badawczych w terenie, ale także dostarczył kilku przełomowych wyników. „Potwierdziłyśmy, że ślady pamięciowe reaktywowane podczas snu po nauce są wykonywane lepiej podczas ponownego testu po śnie niż ślady niereaktywowane u młodych dorosłych”, wyjaśnia Albouy. „Co ważne, wykazałyśmy, że w zależności od precyzyjnej koordynacji czasowej podczas snu po nauce specyficzne oscylacje snu odgrywają kluczową rolę albo w reaktywacji pamięci, albo w ochronie przed nieistotnymi informacjami – są to dwa procesy, które przyczyniają się do konsolidacji pamięci ruchowej”, mówi Nicolas. Eksperymenty z udziałem starszych osób wykazały, że obecny protokół reaktywacji pamięci nie poprawiał sprawności ruchowej. Z kolei reaktywacja pamięci podczas snu wywoływała modulację aktywności mózgu zaangażowanej w ochronę przed zakłóceniami. „Nasze wyniki wskazują, że konieczne są dalsze badania w celu przetestowania alternatywnych interwencji, które mogłyby wywołać reaktywację pamięci u osób starszych i ostatecznie złagodzić związane z wiekiem deficyty w konsolidacji pamięci ruchowej”, dodaje Nicolas. Chociaż projekt CLASSy Aging dobiegł końca, badaczki planują kontynuować pracę, między innymi poprzez testowanie skuteczności interwencji dostosowanych do osób starszych. „Chcemy zwrócić uwagę na potencjał reaktywacji pamięci podczas snu jako sposobu poprawiającego konsolidację u osób z zaburzeniami uczenia się z powodu starzenia się lub schorzeń medycznych, takich jak pacjenci z chorobą Parkinsona lub po udarze mózgu”, mówi na koniec Albouy.
