براي نخستين بار مطالعه ي آنها توضيح مکانيکي براي چگونگي خواب عميق(خواب موج آرام نيز ناميده مي شود) ارائه مي دهد که ممکن است به حافظه ثبات بخشد. در هنگام خواب، مغز انسان و حيوان در درجه اول از ورودي هاي حسي، مستقل استفاده مي کند. با اين وجود، مغز بسيار فعال باقي مي ماند و فعاليت الکتريکي در قالب امواج تيز موج در هيپوکامپ (منطقه کوچکي از مغز است که بخشي از سامانه عصبي احساسي را شکل مي دهد) و دامنه بزرگ نوسانات آهسته در کورتکس(لايه بيروني مغز) نشان مي دهد که منعکس کننده تغيير متناوب حالت هاي فعال و خاموش ِ نورونهاي کورتيکال در طول خواب عميق است. در اين حالت اثري از حافظه ي اپيزوديک در طول بيداري بدست آمده و حافظه اوليه ذخيره شده در هيپوکامپ به تدريج به کورتکس، يعني در حافظه بلند مدت در طول خواب، منتقل مي شود.
با استفاده از يک مدل محاسباتي، محققان دانشگاه ريورسايد ارتباطي بين فعاليت الکتريکي مغز در طول خواب عميق و اتصالات سيناپسي بين نورونها ارائه دادند. آنها نشان دادند که الگوهاي نوسانات آهسته در کورتکس، توسط امواج تيز هيپوکامپ تحت تاثير قرار مي گيرد و طبق اين الگوي نوسانات آهسته، تغييرات سيناپسي در کورتکس را تعيين مي کند. (به طور عمده محققان بر اين باور بودند که تغيير در قدرت سيناپسي مبناي يادگيري و ذخيره سازي حافظه در مغز است). اين مدل نشان مي دهد که تغييرات سيناپسي، به نوبه خود، بر الگوهاي نوسانات آهسته تاثير مي گذارد که نوعي تقويت و بازپخش توالي تحريک خاص نورونهاي کورتيکال–نشان دهنده باز پخشي از حافظه خاص- را در بردارد.
محقق فوق دکترا و نويسنده اول مقاله تحقيقاتي “اينا وي” مي گويد:« اين الگوي نوسانات آهسته، حتي بدون ورودي بيشتر از هيپوکامپ باقي مي مانند.» «ما اين نتايج را به صورت يک توضيح مکانيکي براي تحکيم خاطرات خاص در طول خواب ِ عميق تفسير کرديم، به موجب آن آثار حافظه در کورتکس تشکيل مي شود و مستقل از هيپوکامپ است.» وي توضيح داد که با توجه به مدل بيولوژيک شبکه واقعي که محققان استفاده کردند، ورودي هيپوکامپ در طول خواب عميق به کورتکس مي رسد و بر چگونگي آغاز نوسانات آهسته و پخش در شبکه هاي کورتيکال تأثير مي گذارد.
اين دانشمند ادامه داد: «ورودي هيپوکامپ -امواج تيز- الگوي زماني و مکاني اين نوسانات آهسته را تعيين مي کند. با تاثير ماهيت اين نوسانات، اين ورودي هيپوکامپ، خاطرات انتخابي را در طول خواب عميق فعال مي کند و باعث باز پخش خاطرات خاص مي گردد. در چنين بازپخش حافظه اي، سيناپس هاي مربوطه براي ذخيره سازي طولاني مدت در کورتکس تقويت مي شوند. اين نتايج نشان از اهميت رخدادهاي امواج تيز هيپوکامپ در انتقال اطلاعات ِ حافظه، به کورتکس مي دهد.»
خواب طبيعي، که در طي آن فعاليت مغزي بالاست، از خواب با حرکت آهسته چشم(NREM) و خواب با حرکت سريع چشم(REM) تشکيل شده است. خواب NREM و REM در هر يک از ۴ تا ۵ چرخه در طول يک دوره هشت ساعته ي خواب تغيير مي کند. هر چرخه شامل ِ خواب NREM به دنبال خواب REM، است و تقريبا ۹۰ تا ۱۱۰ دقيقه طول مي کشد. خواب NREM داراي سه مرحله بوده و مرحله ي ۳ آن، خواب عميق است. خواب عميق، که حداقل ۲۰ درصد از زمان کل خواب يک فرد را در بر مي گيرد، عمدتا در ثلث اول شب رخ مي دهد.
“اينا وي” گفت: « در مدل ما، حتي ورودي ضعيف و موضعي از هيپوکامپ، الگوي فضايي و زماني نوسانات آهسته را تحت تاثير قرار مي دهد و به تغيير مداوم اثر بخشي سيناپسي بين نورونها منجر مي شود. علاوه بر اين، مدل ما پيش بيني مي کند که بصورت تجربي مي تواند مورد آزمايش قرار بگيرد، که در برگيرنده تداخلات خاص به سرکوب و يا تقويت ِ فرايندهاي تثبيت ِ حافظه، است.» جزئيات بيشتر اين مطالعه در مجله علوم اعصاب منتشر شده است.
ایران خبر