Mozek nikdy nezahálí. Ve spánku ukládá informace do paměti, říká věda. | foto: Profimedia.cz

Studenti, spěte. V noci mozek nahrává do paměti, věda má důkaz

  • 12
Mozek nikdy nespí. V noci hýří aktivitou. Přehrává zkušenosti nasbírané za bdění během dne a ukládá je do sektorů naší dlouhodobé paměti. Potvrdil to přelomový výzkum. Studentům tak vzkázal, že před zkouškou je na místě dopřát si fajn spánek.

Mozek opravdu nezahálí, ani když nebdíme. Koordinuje proces uzdravování ze zranění, dohlíží na imunitní proces, reguluje náladu, připomíná server Inverse. A nejen to, praktikuje též jev nazývaný „offline replay“, připomíná si zkušenosti pořízené za bdělého stavu, organizuje je, katalogizuje a ukládá do dlouhodobé paměti, aniž by přepisoval starší vzpomínky.

Neurovědci nazývají onen proces konsolidací paměti. Angažují se v něm dvě mozkové oblasti, velmi plastický hipokampus, odkud putují nově naučené informace a zkušenosti do neokortexu, který je jako o poznání stabilnější prostor vhodným dlouhodobým úložištěm, méně náchylným ke ztrátě dat. Při konsolidaci paměti hipokampus reaktivuje neokortikální neurony, které se na zpracování všech prvků původních událostí podílely.

Dobrou noc! Naučte se trik na lepší usínání

Naučte se trik na lepší usínání.

Kdybychom vám měli doporučit jen jeden jediný lifehack pro lepší fyzickou i psychickou regeneraci, bylo by to zlepšení dýchání. A přesně tomu jsme se v našem seriálu věnovali. A kdybychom vám měli doporučit druhý, byl by to kvalitnější spánek. K lepšímu usínání vám pomůže cvik nazvaný 4-7-8.

Právě tato opakovaná aktivace, ono „offline“ přehrávání, slouží ke konsolidaci paměti. Slouží k posílení nedávných zkušeností a jejich postupnému včlenění do již existující vědomostní základny v neokortexu, aniž by se narušily informace, které v něm již jsou uloženy, jak vysvětlila serveru Gizmodo Beata Jarosiewiczová.

Tuto konsolidační hypotézu vědci již doložili u zvířat. U lidí však dosud pouze nepřímo. Změnil to až současný pokus vědeckého konsorcia nazvaného BrainGate. Je přelomový, protože proces zdokumentoval přímo zevnitř hlav dvou dobrovolníků.

Elektrody v hlavě

Odborníci z BrainGate k tomu využili svůj klinický výzkum, při němž dvěma kvadruplegikům implantovali do mozků velmi miniaturní elektrody. Ty dokázaly zachytit pohyb rozličných neuronů v mozku, díky tomu dekodér zvládl „přečíst“ pouhou myšlenku a následně pověřit robotické zařízení, aby ji proměnilo v řeč, nebo elektronickou protézu, aby podle ní vykonala pohyb.

Elektrod v mozcích obou dobrovolníků se poté vědci z BrainGate rozhodli využít právě pro prozkoumání paměťové konsolidace. Nejprve oba účastníky pokusu odborníci požádali, ať si dopřejí krátký šlofík, to aby při něm změřili neuronovou aktivitu. Po probuzení bylo úkolem dobrovolníků hrát starou elektronickou hru z osmdesátých let Simon, při níž je úkolem soutěžících opakovat světelné pohyby podle přístroje. Oba ochrnutí účastníci pokusu je měli opakovat v myšlenkách. Díky elektrodám vědci zaznamenávali, nahrávali, jak při oné představě pohybu vypadala aktivita neuronů v jejich mozku.

Hráli i ve spánku

Poté si oba měli dopřát znovu spánek. Otázka, kterou měli v hlavě výzkumníci, byla zřejmá: „Co budou při spánku neurony dělat?“ Odpověď jim daly znovu elektrody a byla velmi přesvědčivá: neuronová aktivita byla zcela identická s tou, která doprovázela hraní hry při bdění. Jinými slovy, mozky obou dobrovolníků přehrávaly ve spánku zcela totéž, neurony opakovaly to, co dělaly při hře před spaním. Bylo to, jako by oba dobrovolníci hráli hru, aniž by o tom věděli. Mozková aktivita byla docela tatáž.

Autoři studie, která vyšla v magazínu Cell Reports, nezastírají, že tak výraznou shodou byli překvapení. „A to i když jsme ji na základě literatury z říše zvířat očekávali,“ říká Jarosiewiczová, „abychom se proto ujistili, provedli jsme sérii kontrol.“ Vše potvrdily.

Studie je přitom významná ze dvou důvodů. „Bezprecedentní“ z ní dělá použitá technologie, která dokázala detekovat činnost jednotlivých neuronů, jak zdůraznila serveru CNN Jarosiewiczová. Práce současně podává úplně první důkaz přehrávání v lidském mozku, které je spojené s učením se, s ukládáním zážitků do paměti. Bylo to poprvé, co ono přehrávání viděli vědci díky elektrodám doslova na vlastní oči.

Vědci přirozeně předpokládají další výzkumy. Jejich studie například neobjasnila, do jaké míry se síla, intenzita onoho přehrávání otiskuje do síly učení se. Studie týmu z BrainGate však nese jasné poselství již dnes. Míří především ke studentům, jak shrnuje server Gizmodo. Učit se do noci není dobrý nápad. Mnohem užitečnější je dopřát si dobrý spánek, aby se mohly nově nabyté informace v paměti konsolidovat.

Neurolog Richard Isaacson v rozhovoru pro CNN souhlasí. „Podporuje to teorii, že na optimalizaci paměťových funkcí a učení by měli lidé klást důraz na odpočinkové aktivity, z nichž nejdůležitější je příhodný spánek. To udrží jejich ’motor’ ve vysokých otáčkách,“ vyložil.

Z druhé strany přitom spánek prozkoumávala jiná aktuální studie, vydaná v magazínu Science. Američtí a japonští vědci v ní naznačují, že zapomínání není pasivním jevem, nějakým nedopatřením, ale aktivním mozkovým procesem. Podle jejich výzkumu za něj mohou neurony, které produkují melanin koncentrující hormon. Výsledky studie naznačují, že tyto neurony mohou podstatným způsobem narušit paměť a podnítit zapomínání během REM fáze spánku, shrnuje magazín Massive Science. A dodává, že lepší pochopení zapomínání během spánku může zodpovědět otázky ohledně degenerace paměti při onemocněních, jako je Alzheimerova choroba.


Témata: spánek, učení