6
اکتبر

نقش عمیق خواب در یادگیری کشف شد

نقش خواب در یادگیری

نقش خواب در یادگیری

 

محققان دانشگاه میشیگان مطالعه ای در مورد موش ها انجام داده اند تا بررسی کنند که چگونه خواب عمیق بر یادگیری بصری تاثیر می گذارد. فعالیت مغز در طول این مرحله از خواب برای تثبیت اطلاعات بصری جدید ضروری است.
بخش مهمی از ارتباط ما با جهان، یادگیری ادراکی است که به توانایی ما در ایجاد حس محرک های مختلف – بصری، شنوایی و یا مربوط به طعم، بوی و لمس – از طریق مواجهه مکرر با آنها می پردازد.

یادگیری ادراکی باعث می شود که ما با محرک ها ارتباط برقرار کنیم و به ما کمک کنیم که از بین برود. تحقیقات قبلا نشان داده است که برای تقویت یادگیری ادراکی، غوطه وری در حرکت آهسته یا حرکت سریع چشم (NREM) – خواب مورد نیاز است.

یک مطالعه قبلی به این نتیجه رسید که “ادغام حافظه ادراکی نیازمند ورودی کورتیکو-کورتیک از بالا به پایین در هنگام خواب NREM است”، یعنی این که مسیر اطلاعات از یک منطقه قشر به دیگری انتقال یافته است تا به طور کامل جذب یادگیری ادراکی در طول روز شود.

در حال حاضر، تحقیقات جدیدی از دانشگاه میشیگان در آن آربور مشاهده شده است که تجربیات تجسمی جدید چگونه به عنوان خاطرات در جریان خواب آهسته NREM متصل می شوند.

دانشمندان به رهبری پژوهشگر اصلی دکتر سارا اتون، دانشمندان از مدل های ماوس برای درک مکانیسم عصبی که این روند تحکیم را تشکیل می دهند استفاده می کردند. یافته های آنها در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم منتشر شده است.

خواب عمیق یادآوری بصری را تثبیت می کند
دکتر اتون توضیح می دهد که محرک های بصری جدید از طریق شبکیه به یک ناحیه مغز به نام تالاموس منتقل می شود و سپس اطلاعات را به قشر مغزی انتقال می دهد که شناخته شده نقش مهمی در تشکیل حافظه دارد.

در طول بیداری، نورونهایی که اطلاعات بصری بین تالاموس و قشر مغزی را به یکدیگر متصل می کنند، جریان دائمی impulses الکتریکی را فراهم می کنند. در طول خواب عمیق NREM، از سوی دیگر، نورون ها “پشت سر هم”، به این معنی که شمارش فعالیت ثبت شده است.

دکتر اتون توضیح می دهد که پس از انفجار، نورون ها در یک ریتمیک در یک الگوی هماهنگ قرار می گیرند. این تیم همچنین خاطر نشان کرد که قشر اطراف اطلاعات را در تالام باز می کند، به طوری که اطلاعات به طور مداوم به جلو و عقب بر می گردد.

 

در یک مطالعه قبلی توسط دکتر اتون و تیم، آنها با تأثیر خواب بر روی مکانیسم مغز پس از پردازش و تحکیم اطلاعات بصری جدید تجربی را تجربه کردند.

کار با موش، آنها حیوانات را به محرک های بصری جدیدی کشانده و پس از آن به آنها اجازه خواب را دادند. دانشمندان بعد از خواب، نورونها در قشر مغزی فعال شدند، زمانی که در معرض یک محرک بصری بودند.

در عین حال، اگر جوندگان از محرومیت از خواب رنج می برد، نورون های قشر قادر به ایجاد ارتباطات جدید نیستند و اطلاعات جدید را تثبیت می کنند.

اما در مطالعه جدید، دکتر اتون توضیح می دهد که او و تیم او علاقه مند به پیدا کردن آنچه اتفاق می افتد اگر آنها انجام آزمایش معکوس بود. او توضیح می دهد: “ما تعجب کردیم که چه اتفاقی خواهد افتاد اگر ما فقط این الگویی از فعالیت مغز را قطع کرد، بدون اینکه این حیوانات بیدار شود”.

سازگاری پلاستیکی وابسته به خواب
در مطالعه اخیر محققان، نورون ها را از قشر بصری – یعنی بخشی از قشر مغزی که مستقیما در پردازش محرک های بصری دخیل هستند – مهار می کنند تا الگوهای الگوی باز بین تالاموس و قشر مغزی را مختل کنند.

این کار به این صورت بود که موش ها به طور طبیعی خواب می بردند یا به طور طبیعی بیدار می شدند. هنگام خواب، اختلال حیوانات را بیدار نکرد.

اما در طول خواب آهسته NREM، ریتم طبیعی برقراری ارتباط بین قشر بینایی و تالاموس تحریف شد. این به این معنی است که نوروپلاستی یا توانایی ایجاد اتصالات عصبی تازه برای جمعآوری و تدوین اطلاعات جدید، در قشر مغزی تاثیر میگذارد و موشها در نتیجه قادر به یادگیری بصری نیستند.

دکتر Aton می گوید: “یافته های بزرگ در مطالعه ما، این است که اگر ارتباطات را از قشر به تالاموس در طول خواب آهسته قطع می کنید، این کاملا ریتم موج آهسته و انعطاف پذیری در قشر بینایی را مختل می کند. ”

در همان زمان، محققان اشاره کردند که اختلال حلقه بازخورد تالاموس کورتکس در حالت بیداری یا در حالت های خواب دیگر مانند حرکت سریع چشم چشم، هیچ تاثیری بر پلاستیک قشر بینایی نداشت.

“اما اگر این الگوهای نوسان را در طول موج آهسته موج را مختل کنید، کسری را می بینید. ما فکر می کنیم که شما نیاز به این امواج بزرگ فعالیت را دارید تا بتوانید از آن بهره مند شوید.”
دکتر سارا اتون
برای بررسی اهمیت “امواج بزرگ فعالیت” – الگوهای “عصبی و پشت سرهم” در طول خواب آهسته – ژاکلین دورکن، نویسنده دانشجوی دکترا که در آزمایشگاه دکتر آتون مشغول به کار است، فعالیت عصبی را در موش ها بررسی می کند قشر بصری و هسته جانبی زانو، که بخشی از تالاموس است که به طور خاص در انتقال اطلاعات بصری دخیل است.

دورکین فعالیت های عصبی را در این دو ناحیه کلیدی تحت نظارت قرار داد تا حیوانات را به مجموعه ای از محرک های بصری برساند. “در این موش ها،” دورکین توضیح می دهد “، در طول تجربه بصری، ما تغییرات فوری در نورون های تالاموس را مشاهده کردیم، اما هیچ چیز در قشر بینایی رخ نمی دهد.”

او می افزاید: “این امواج در طول خواب بعد ظاهرا قادر به انتقال اطلاعات از تالاموس به قشر می باشند و این اطلاعات نشان می دهد که آن حیوان چقدر به دنبال آن بوده است.”

محققان می گویند گام بعدی از اینجا، بررسی خواهد شد که چه نوع اطلاعاتی می تواند از طریق این مکانیزم توسط تالاموس به قشر مغز منتقل شود.

یکی دیگر از زمینه های مهم برای تحقیق این است که چگونه بصری و حافظه از طریق پلاستیک وابسته به خواب تاثیر می گذارد.

برچسب‌ها:, , , , , , , , , ,

Accessibility