ในช่วงของการนอนหลับช้าความรู้ใหม่จะรวมอยู่ในเชิงรุก• Alexander Markov •ข่าววิทยาศาสตร์เกี่ยวกับ "Elements" • Neurobiology

ในช่วงระยะเวลาของการนอนหลับช้าความรู้ใหม่ ๆ จะถูกรวมไว้อย่างแข็งขัน

ฮิพโปเป็นโครงสร้างสมองที่จับคู่ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนประสบการณ์ที่ได้รับมาเป็นหน่วยความจำระยะยาว (มุมมองจากด้านล่างของสมอง) ภาพจาก ru.wikipedia.org

เป็นที่ทราบกันดีว่าในช่วงการนอนหลับช้าข้อมูลที่ได้รับในวันก่อนวันนั้นจะรวมอยู่ด้วย นักประสาทวิทยาชาวเยอรมันได้ตั้งข้อสังเกตว่าถ้าในระหว่างการนอนหลับช้าคนรู้สึกกลิ่นเดียวกันที่เขาได้กลิ่นในกระบวนการเรียนรู้แล้ว memorization เกิดขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพ สัญญาณจมูกที่ได้รับในความฝันนำไปสู่การกระตุ้นของเซลล์ประสาท hippocampal – ส่วนหนึ่งของสมองที่รับผิดชอบในการก่อตัวของหน่วยความจำระยะยาว ผลการวิจัยเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าการเสริมสร้างความรู้ใหม่ระหว่างการนอนหลับช้าเป็นกระบวนการที่ใช้งานได้ซึ่งต้องอาศัยฮิบโปทำงานและไม่ใช่ผลข้างเคียงจากการลดลงของการทำงานของสมองโดยทั่วไป

ด้วยการค้นพบที่น่าทึ่งของ neurobiologists ในช่วง 50 ปีที่ผ่านมาเรารู้มากเกี่ยวกับลักษณะทางชีววิทยาของหน่วยความจำเกี่ยวกับกระบวนการทางสรีรวิทยาและชีวเคมีซึ่งเป็นจุดเด่นของปรากฏการณ์ที่น่าตื่นตาตื่นใจนี้และเกี่ยวกับส่วนต่างๆของสมองที่รับผิดชอบต่อความจำชนิดต่างๆเป็นที่ยอมรับว่าหน่วยความจำมีสองประเภทคือระยะสั้น – ติดตาตราบเท่าที่เราให้ความสนใจกับวัตถุและ localized ใน prefrontal cortex (Prefrontal cortex) – และในระยะยาว

ในทางกลับกันจะแบ่งออกเป็นหน่วยความจำที่มีสติ (ชัดเจนหรือเป็นปฏิปักษ์) ของเหตุการณ์ข้อเท็จจริงความรู้สึกและสติที่ไม่ได้สตินัยหรือกระบวนการ (ตัวอย่างเช่นทักษะยนต์) หน่วยความจำขั้นตอนจะถูกเก็บไว้ในเยื่อหุ้มสมองและ cerebellum และบริเวณสมองเช่น striatum หรือ striatum มีส่วนเกี่ยวข้องในการก่อตัวของมัน (striatum) และต่อมทอนซิล (ต่อมทอนซิล) หน่วยความจำที่เปิดเผยเป็นภาษาท้องถิ่นในส่วนของเปลือกนอกที่มีหน้าที่ในการรับสัญญาณที่สอดคล้องกันตัวอย่างเช่นหน่วยความจำของสิ่งที่เห็นจะถูกเก็บไว้ในเปลือกนอกภาพ ส่วนสำคัญของสมองที่จำเป็นสำหรับการรวบรวมประสบการณ์ที่ได้รับในรูปแบบของหน่วยความจำที่เปิดเผยในระยะยาวคือฮิบโป

บทบาทของฮิบโพสในการสร้างหน่วยความจำถูกค้นพบโดย Brenda Milner และเพื่อนร่วมงานของเธอในระหว่างการศึกษาผู้ป่วยที่รู้จักกันแค่ชื่อย่อ (H.M. ) ผู้ซึ่งถูกถอดฮิบโปเพื่อรักษาโรคลมชักรุนแรงคาดว่าผลการรักษาที่คาดว่าจะทำได้ แต่ผู้ป่วยที่เสียชีวิตได้สูญเสียความสามารถในการจดจำอะไร เขาจำได้เป็นอย่างดีตลอดชีวิตก่อนการผ่าตัดเก็บสติและความสามารถในการรักษาบทสนทนาที่สมเหตุสมผล (โดยไม่ต้องกระโดดจากหัวข้อหนึ่งไปอีก) แต่เหตุการณ์ทั้งหมดที่เกิดขึ้นกับเขาหลังจากการดำเนินการดังกล่าวอ้อยอิ่งอยู่ในความทรงจำของเขาเพียงไม่กี่นาทีและไม่สามารถเพิกถอนได้ ลืม ในเวลาเดียวกันความสามารถในการสร้างความทรงจำในระยะยาว (ขั้นตอน) ยังคงอยู่กับเขาเช่นเขาสามารถพัฒนาทักษะยนต์ใหม่ ๆ อันเป็นผลมาจากการฝึกอบรมแม้ว่าเขาจะจำไม่ได้ว่าเป็นการฝึกอบรม

เมื่อเร็ว ๆ นี้ความสนใจของนักวิทยาศาสตร์ได้ดึงดูดความเชื่อมโยงของหน่วยความจำและการนอนหลับมากยิ่งขึ้น ได้รับการจัดตั้งขึ้นว่าทั้งสองประเภทของหน่วยความจำระยะยาวจะได้รับการแก้ไขในความฝันและหน่วยความจำที่ประกาศจะถูกแก้ไขในช่วงของการนอนหลับช้าและหน่วยความจำขั้นตอนจะได้รับการแก้ไขในขั้นตอนของการนอนหลับอย่างรวดเร็ว (เรียกว่าการนอนหลับ REM จากคำ การเคลื่อนไหวของตาอย่างรวดเร็ว – การเคลื่อนไหวของตาอย่างรวดเร็ว)

ในการทดลองกับหนูพบว่าในระหว่างการนอนหลับช้าในฮิบโปกลุ่มของเซลล์ประสาทเดียวกันตื่นเต้นและอยู่ในลำดับเดียวกับในกระบวนการเรียนรู้ที่ได้ดำเนินการในวันก่อนสิ่งนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าฮิบโปในความฝันราวกับมันกำลังเลื่อนข้อมูลที่ได้รับในระหว่างวันซึ่งอาจก่อให้เกิดการท่องจำที่ดีขึ้น

อย่างไรก็ตามบทบาทที่แท้จริงของฮิบโปในกระบวนการตรึงความทรงจำในการนอนหลับยังคงไม่ได้รับการพิสูจน์ มีสมมติฐานอื่น ๆ ตามที่การนอนหลับช้าช่วยในการรวบรวมหน่วยความจำที่เปิดเผยเพราะเป็นช่วงที่ลึกที่สุดของการนอนหลับระหว่างที่การทำงานของสมองลดลงเหลือน้อยที่สุดและอัตราส่วนของ "สัญญาณที่มีความหมาย" ต่อเสียง "เสียง" ต่างๆจะกลายเป็นค่าสูงสุด

นักวิทยาศาสตร์เยอรมันได้รับการจัดการด้วยความช่วยเหลือจากการทดลองที่มีไหวพริบเพื่อให้ได้หลักฐานใหม่ ๆ เพื่อสนับสนุนข้อเท็จจริงที่ว่าการท่องจำระหว่างการนอนหลับช้าเป็นกระบวนการที่ใช้งานได้ซึ่งต้องอาศัยการทำงานของฮิบโป

การทดลองดำเนินการกับอาสาสมัครที่นั่งอยู่ที่คอมพิวเตอร์และเสนอเกมการท่องจำ เกมมีดังต่อไปนี้ บนหน้าจอคอมพิวเตอร์มีการ์ด "เสื้อขึ้น" (การ์ดเรียงเป็นแถว 5 แถวละ 6 ชิ้น) ดาดฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ประกอบด้วย 15 คู่การ์ดที่มีรูปแบบแตกต่างกันที่ด้านหน้าหนึ่งในการ์ดจะหมุนเพื่อให้บุคคลสามารถมองเห็นภาพวาด วินาทีต่อมาการ์ดที่สองมีรูปแบบเดียวกันจะพลิกกลับ เรื่องต้องจำตำแหน่งของพวกเขา หลังจากสามวินาทีทั้งสองใบจะคว่ำลงอีกครั้งและหลังจากผ่านไปสามวินาทีจะมีการสาธิตการ์ดคู่ถัดไป หลังจากที่การ์ดทั้งหมด 15 คู่ปรากฏขึ้นสองครั้งการทดสอบหน่วยความจำจะเริ่มขึ้น การ์ดหนึ่งถูกเปิดขึ้นและวัตถุต้องใช้เมาส์เพื่อระบุตำแหน่งที่อยู่คู่ โดยไม่คำนึงถึงความถูกต้องของคำตอบการ์ดคู่จะเปิดขึ้นสามวินาทีเพื่อให้การฝึกอบรมยังดำเนินต่อไปในระหว่างการทดสอบ ทั้งหมดนี้ใช้เวลาจนกว่าเรื่องจะเรียนรู้ตำแหน่งของ 10 คู่จาก 15

ในกระบวนการของการเรียนรู้, อาสาสมัครกลิ่นกลิ่นของดอกกุหลาบที่ได้รับให้พวกเขาผ่านหน้ากากพิเศษจมูก หลังจากนั้นอาสาสมัครไปนอนขณะที่อยู่ในหน้ากากและแม้กระทั่งกับขั้วไฟฟ้าบนศีรษะเพื่อเอา ​​electroencephalogram ไม่น่าแปลกใจที่เยาวชนเยาวชนที่มีสุขภาพดีได้รับเลือกให้เข้าร่วมการทดลองห้ามสูบบุหรี่และไม่ดื่มและไม่มีปัญหาเรื่องการนอนหลับ

เร็วที่สุดเท่าที่ encephalogram แสดงให้เห็นว่าช่วงของการนอนหลับที่ช้าเริ่มต้นครึ่งหนึ่งของวิชาที่ได้รับกลิ่นดอกกุหลาบผ่านหน้ากากและไม่ครึ่งอื่น ๆในตอนเช้าพวกเขาตรวจสอบว่าใครจำตำแหน่งที่ตั้งของการ์ดได้ดีกว่า ผลการศึกษาพบว่ากลุ่มวิชาแรกเข้าใจเนื้อหาดีขึ้นมาก นอกจากนี้ด้วยความช่วยเหลือของการถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าก็เป็นไปได้ที่จะแสดงให้เห็นว่าการกระตุ้นจมูกที่มาในระหว่างการนอนหลับช้าเปิดใช้งานเซลล์ประสาท hippocampal

นักวิจัยยังได้ตั้งค่าการทดลองควบคุม 3 ครั้ง ในตอนแรกระหว่างการฝึกอบรมกลิ่นไม่ได้ขยับ แต่ในความฝันได้ถูกส่งไปในลักษณะเดียวกับในการทดลองหลัก ไม่มีการปรับปรุงการจดจำ ซึ่งหมายความว่ากลิ่นของดอกกุหลาบช่วยในการรวบรวมทักษะโดยตัวของมันเอง แต่เป็นเพียงแรงจูงใจที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเรียนรู้เท่านั้น ในการทดลองควบคุมครั้งที่สองกลิ่นถูกนำมาใช้ในระหว่างการฝึกอบรมและในระหว่างขั้นตอน รวดเร็ว การนอนหลับ ในกรณีนี้มาตรการกระตุ้นจมูกก็ไม่มีผลต่อการท่องจำ นี่เป็นการยืนยันผลการค้นหาก่อนหน้านี้ซึ่งเป็นขั้นตอนของการนอนหลับที่ช้าซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในการรวบรวมความทรงจำที่มี "จิตสำนึก" ที่ใส่ใจ สุดท้ายในการทดลองควบคุมครั้งที่ 3 กลิ่นถูกนำมาใช้ในระหว่างการฝึกและจากนั้นอีกครั้งในระหว่างการตื่นตัว (ก่อนเข้านอน) นอกจากนี้ยังไม่มีผลต่อผลลัพธ์ของการทดสอบตอนเช้า

ผลลัพธ์ที่ได้ยืนยันสมมติฐานว่าการรวมความทรงจำที่ใส่ใจ (หน่วยความจำที่เปิดเผย) ระหว่างการนอนหลับช้าเป็นกระบวนการที่ใช้งานอยู่โดยมีส่วนร่วมของฮิบโป สิ่งเร้าที่เกี่ยวกับจมูกที่เกี่ยวข้องกับความรู้ที่ได้มาในวันก่อนที่จะกระตุ้นฮิปโปแคมป์ซึ่งจากนี้อาจเริ่มมีการ "เลื่อน" ลำดับความสำคัญของแรงกระตุ้นที่เกิดขึ้นในวันก่อนหน้านี้ในกระบวนการเรียนรู้ (ดังที่ได้เคยแสดงไว้ในหนู)

สิ่งที่เกี่ยวกับหน่วยความจำโดยนัยหรือกระบวนการ? นักวิทยาศาสตร์ได้ดำเนินการทดลองเดียวกันกับการใช้การฝึกอบรมประเภทอื่นที่มุ่งเน้นไปที่หน่วยความจำประเภทนี้ซึ่ง ได้แก่ การพัฒนาทักษะยนต์ แทนที่จะเล่นกับไพ่ผู้เข้าร่วมการวิจัยก็ถูกขอให้ใช้เวลาอย่างรวดเร็วและแม่นยำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในการพิมพ์ลำดับอักขระห้าตัวบนแป้นพิมพ์ เช้าวันรุ่งขึ้นทุกวิชามีผลดีกว่าการทดสอบครั้งนี้มากกว่าคืนก่อนนั่นคือทักษะการซื้อยานยนต์ค้างคืนถูกกำหนดอย่างใด อย่างไรก็ตามเกมที่ไม่มีกลิ่นมีผลต่อการรวมตัวนี้รวมถึงเมื่อกลิ่นถูกจัดเตรียมไว้ในระหว่างการนอนหลับ REM

ผลลัพธ์นี้อาจดูแปลกเนื่องจากเป็นที่ทราบกันดีว่าทักษะยนต์ถูกรวมไว้ในช่วงเวลานี้อย่างแม่นยำ ตามที่ผู้เขียน, จุดที่นี่คือสิ่งเร้าจมูกไม่สามารถเป็นได้อย่างง่ายดายเชื่อมโยงกับความทรงจำ "ยนต์" (ตามกระบวนการ) เช่นเดียวกับคนที่เป็นที่เปิดเผย แท้จริงส่วนต่างๆของสมองที่มีการประมวลผลข้อมูลเกี่ยวกับกลิ่นเข้าไปเกี่ยวข้องกับฮิบโปมาก นี้เป็นที่รู้จักจากกายวิภาคศาสตร์ของสมองและได้รับการยืนยันโดยข้อเท็จจริงที่ว่ากลิ่นที่เกี่ยวข้องกับเหตุการณ์ที่สำคัญในชีวิตของคนเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสำหรับการปลุกความทรงจำที่ใส่ใจ สำหรับการเชื่อมต่อของบริเวณจมูกของสมองกับ striatum, มอเตอร์เยื่อหุ้มสมองและ cerebellum (หน่วยงานที่รับผิดชอบสำหรับหน่วยความจำขั้นตอน) ดูเหมือนว่าจะมากขึ้น mediated

ในการศึกษานี้เครื่องกระตุ้นกลิ่นจมูกใช้ (ไม่ใช่ภาพหูหรือสัมผัส) เพียงเพราะคนไม่ได้ตื่นจากพวกเขา แต่ผลที่ได้รับทำให้เราสงสัยว่าทำไมความรู้สึกของกลิ่นที่ดูเหมือนจะมีความสำคัญน้อยที่สุดในห้าความรู้สึกของเราจึงกลายเป็นกระบวนการที่ลึกและซับซ้อนมากที่สุดที่เกิดขึ้นในสมองของเราเห็นได้ชัดว่านี่เป็นมรดกของสมัยนั้นเมื่อความรู้สึกที่ห่างไกลของบรรพบุรุษของมนุษย์มีบทบาทสำคัญมากขึ้นกว่าวันนี้

ที่มา: Björn Rasch, คริสเตียนBüchel, Steffen Gais, Jan Born เคลื่อนไหวระหว่างการสลีปเวฟช้าๆพร้อมการรวมหน่วยความจำที่ประกาศ // วิทยาศาสตร์. 2550. โวลต์ 315. 1426-1429

ดูเพิ่มเติม:
1) Boris Zhukov Elusive Engram (บทความยอดนิยมเกี่ยวกับกลไกทางชีวภาพของหน่วยความจำ)
2) Elena Naimark วิทยาศาสตร์ที่ความเมตตาของการนอนหลับ (บทความยอดนิยมในลักษณะของการนอนหลับ)

Alexander Markov


Like this post? Please share to your friends:
ใส่ความเห็น

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: