Ko smadzenes atspoguļo mums, kamēr mēs guļam?

Kad mēs aizmiegam, mūsu smadzenes ir aizņemtas ar jauno, dienas laikā uzkrāto atmiņu organizēšanu, un zinātnieki ir pievērsušies šo procesu padziļinātai izpētei. Zinātniskajā presē lasāmi ziņojumi par pirmajiem tiešajiem pierādījumiem – patiesi, cilvēka smadzenes apgūst nomoda pieredzi guļot.

Miega laikā galvas smadzenēs tiek aktivizēti neirālie modeļi, kas radušies nomodā (citiem vārdiem, redemonstrēšana). Tiek uzskatīts, ka redemonstrēšana ir pamatā atmiņas konsolidācijai, process, ar kuru nesenās atmiņas nostiprinās neirālajā tīklojumā. Zinātnieki jau iepriekš ir novērojuši šos procesus pētījumos ar dzīvniekiem, bet šajā pētījumā tika pārbaudīts, vai šī parādība notiek arī cilvēka smadzenēs.

Komanda lūdza pirms un pēc atmiņas spēles divus pētījuma dalībniekus nosnausties. Šai videospēlei bija četri krāsu paneļi, kas vienu pēc otras izgaismoja krāsas dažādā secībā, un tad spēlētājiem bija uzdevums to atkārtot (Saimona spēle). Dalībnieki spēlēja spēli ar savu prātu, iztēlojoties, kā pārvieto kursoru ar rokām uz atbilstošiem krāsu laukumiem, pēc iespējas ātrāk saliekot pareizās krāsas pareizajā secībā. Kamēr dalībnieki atpūtās, spēlēja spēli un pēc tam atkal atpūtās, caur implantētu multielektrodu masīvu pētnieki fiksēja lielu atsevišķu neironu grupu aktivitāti viņu smadzenēs.

BrainGate klīniskajos pilotpētījumos izmantotie elektrodu bloki ir pirmie, kas pieļauj šādus detalizētus nervu ierakstus cilvēka smadzenēs.

BrainGate ir akadēmiskas pētniecības konsorcijs, kas ietver Brauna universitāti, Masačūsetsas Ģenerālslimnīcu un Stenfordas universitāti. Pētnieki iekš BrainGate strādā, lai izstrādātu implantējamas smadzeņu-datora saskarnes, kas palīdzētu cilvēkiem ar smagiem kustību traucējumiem atgūt to kontroli, izmantojot viņu pašu smadzeņu signālus.

Šajā pētījumā pētnieku komanda novēroja vienādus neironu aktivizācijas modeļus gan spēles laikā, gan pēc spēles atpūtas periodā. Citiem vārdiem sakot, dalībnieki it kā turpina spēlēt Saimona spēli pēc tam, kad bija aizmiguši un neironu līmenī atkal “iedarbina” tos pašus modeļus savās smadzenēs. Iegūtie dati ir tiešs pierādījums redemonstrācijas esamībai cilvēka smadzenēs.

“Visi ar spēlēm saistītie atmiņas konsolidācijas mehānismi, ko mēs esam pētījuši ar dzīvniekiem visu šo gadu desmitu garumā, patiesībā var tikt vispārināti arī cilvēkiem,” saka Beāta Jerosivica (Beata Jarosiewicz), viena no pētījuma autorēm.

Atklājumi paver arī nākotnes pētījumu tēmas. Nākamais solis ir atrast pierādījumus tam, ka redemonstrēšanai patiesībā ir cēloņsakarība atmiņas konsolidācijas procesā.

Lai gan zinātnieki pilnībā neizprot, kā notiek mācīšanās un atmiņas konsolidācija, rezultātos no dzīvnieku un cilvēku pētījumiem gūts apliecinājums, ka miegam ir vitāli svarīga nozīme.

Par miega nozīmību arī RigaBrain smadzeņu treniņu centrā esam pārliecnājušies, ka uzlabojoties miega kvalitātei pēc RigaBrain treniņiem, cilvēki ziņo vispārēju samdzeņu darbības un atmiņas uzlabošanos! https://www.rigabrain.com/

Avots: Jean-Baptiste Eichenlaub, Beata Jarosiewicz, Jad Saab, Brian Franco, Jessica Kelemen, Eric Halgren, Leigh R. Hochberg, Sydney S. Cash. Replay of Learned Neural Firing Sequences during Rest in Human Motor Cortex. Cell Reports, 2020; 31 (5)