งานวิจัยใหม่ชี้แจงว่าการอดนอนส่งผลต่อความจำอย่างไร

ก่อนหน้านี้ นักวิจัยทราบดีว่าการอดนอนของหนูหลังจากที่หนูทำงานหนึ่งๆ ส่งผลให้หนูลืมแง่มุมของงานนั้นไป แต่นักวิจัยไม่แน่ใจว่าหน้าที่ของฮิปโปแคมปัส โครงสร้างรูปม้าน้ำสองตัวที่ตั้งอยู่ในกลีบขมับของสมองซึ่งมีการสร้างความทรงจำระยะยาวจำนวนมาก ไม่สามารถทำหน้าที่ของมันได้

ตอนนี้ นักวิจัยพบว่าการรบกวนการสั่นที่เกี่ยวข้องกับการนอนหลับ หรือการยิงเซลล์ประสาทเป็นจังหวะ ในส่วนย่อยของฮิบโปแคมปัสมีแนวโน้มว่าเป็นผู้ร้าย ผลลัพธ์ปรากฏใน การสื่อสารธรรมชาติ.

เพื่อทดสอบบทบาทของการสั่นในการสร้างความจำ นักวิจัยได้บันทึกกิจกรรมพื้นฐานของฮิปโปแคมปัสของกลุ่มหนู พวกเขาวางหนูไว้ในสภาพแวดล้อมใหม่ ปล่อยให้พวกเขาสำรวจ ทำให้พวกมันช็อกเท้าเล็กน้อย จากนั้นให้พวกมันกลับเข้าไปในกรงบ้านเพื่อพักผ่อนและนอนหลับตามปกติ

Sara Aton ผู้ช่วยศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัยมิชิแกนกล่าวว่า "หากคุณนำเมาส์กลับคืนสู่โครงสร้างเดิมนั้นในหนึ่งวันหรือสองสามเดือนต่อมา พวกมันจะตอบสนองต่อความกลัวแบบตายตัว ซึ่งก็คือพวกมันจะหยุดนิ่ง" แผนกเซลล์และชีววิทยาพัฒนาการ “แต่ถ้าคุณกีดกันสัตว์เป็นเวลาสองสามชั่วโมงหลังจากการจับคู่บริบทกับช็อตนั้น เมาส์จะไม่จำมันในวันรุ่งขึ้น”

นักวิจัยพบว่าในหนูปกติที่หลับ การสั่นที่เกี่ยวข้องกับการนอนหลับในส่วนย่อยของฮิบโปแคมปัสที่เรียกว่า CA1 นั้นแข็งแกร่งกว่าหลังการเรียนรู้ จากนั้นพวกเขาจึงนำหนูกลุ่มใหม่ บันทึกกิจกรรมฮิปโปแคมปัสพื้นฐาน และให้พวกมันทำงานแบบเดียวกันให้เสร็จ นักวิจัยยังให้ยาแก่หนูเหล่านี้เพื่อยับยั้งประชากรเซลล์ประสาทที่ยับยั้งจำนวนน้อยใน CA1 ที่แสดง parvalbumin


กราฟิกสมัครสมาชิกภายในตัวเอง


นักวิจัยไม่ได้เปลี่ยนพฤติกรรมการนอนของสัตว์—พวกมันนอนหลับตามปกติ แต่การปิดการทำงานของเซลล์ประสาทที่แสดงออกถึง parvalbumin ขัดขวางการยิงเป็นจังหวะของเซลล์ประสาท CA1 โดยรอบในขณะที่สัตว์เหล่านั้นหลับ การปราบปรามเซลล์ที่แสดงออกถึง parvalbumin ดูเหมือนจะล้างการเพิ่มขึ้นที่เกี่ยวข้องกับการเรียนรู้ตามปกติในการสั่นในส่วนนั้นของฮิบโปแคมปัสของเมาส์

“มีทฤษฎีบทเก่าที่เรียกว่ากฎของเฮบบ์ ซึ่งก็คือ 'ไฟเข้าด้วยกัน ลวดเข้าด้วยกัน'” Aton กล่าว “ถ้าคุณสามารถให้เซลล์ประสาทสองเซลล์ยิงได้อย่างสม่ำเสมอโดยอยู่ใกล้กัน เป็นไปได้มากที่คุณจะส่งผลต่อความแข็งแกร่งของการเชื่อมต่อระหว่างพวกมัน”

เมื่อเซลล์ประสาทถูกกันไม่ให้ยิงร่วมกันอย่างสม่ำเสมอและเป็นจังหวะ หนูก็ลืมไปว่ามีความสัมพันธ์ที่น่ากลัวกับงานของพวกเขา

Nicolette Ognjanovski นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาและผู้เขียนร่วมของการศึกษากล่าวว่า "กิจกรรมการสั่นที่โดดเด่นซึ่งมีความสำคัญต่อการเรียนรู้นั้นถูกควบคุมโดยประชากรเซลล์ทั้งหมดในฮิบโปแคมปัสจำนวนน้อยมาก" “สิ่งนี้เปลี่ยนการบรรยายเกี่ยวกับสิ่งที่เราเข้าใจเกี่ยวกับวิธีการทำงานของเครือข่าย การสั่นที่เซลล์พาร์วัลบูมินควบคุมนั้นเชื่อมโยงกับการเปลี่ยนแปลงเครือข่ายทั่วโลกหรือความเสถียร ความทรงจำไม่ได้ถูกเก็บไว้ในเซลล์เดียว แต่กระจายผ่านเครือข่าย”

นักวิจัยยังเปรียบเทียบความเสถียรของการเชื่อมต่อของเซลล์ประสาทระหว่างกลุ่มควบคุมกับกลุ่มที่มีการรบกวนการนอนหลับ พวกเขาพบว่าไม่เพียงแต่การเชื่อมต่อที่แข็งแกร่งขึ้นในกลุ่มควบคุมหลังจากการทดลองเรียนรู้เท่านั้น แต่การเชื่อมต่อของเส้นประสาทเหล่านั้นก็แข็งแกร่งขึ้นด้วย การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ถูกบล็อกเมื่อการสั่นของฮิปโปแคมปัสที่เกี่ยวข้องกับการนอนหลับถูกรบกวนในการทดลอง

Aton กล่าวว่า "ดูเหมือนว่าประชากรของเซลล์ประสาทที่สร้างจังหวะในสมองระหว่างการนอนหลับกำลังให้เนื้อหาข้อมูลบางอย่างเพื่อเสริมสร้างความทรงจำ" “จังหวะนั้นดูเหมือนจะเป็นส่วนที่สำคัญที่สุด และอาจเป็นเพราะเหตุใดคุณจึงต้องนอนเพื่อสร้างความทรงจำเหล่านี้”

ต่อไป นักวิจัยวางแผนที่จะทดสอบว่าการคืนค่าการสั่นของฮิปโปแคมปัส (เลียนแบบผลกระทบของการนอนหลับใน CA1) นั้นเพียงพอสำหรับการส่งเสริมการสร้างความจำปกติเมื่อหนูอดนอนหรือไม่

ที่มา: มหาวิทยาลัยมิชิแกน

หนังสือที่เกี่ยวข้อง

at ตลาดภายในและอเมซอน