Víme, proč si mozek ve spánku přehrává vzpomínky

TLDR: Pravděpodobné přehrávání vzpomínek během spánku bylo poprvé pozorováno u lidí. Podporuje to teorii, podle níž spánek k chodu mozku nezbytně potřebujeme. Studie tu.

Nikdy nezapomeneme

Spánek zdaleka není jenom příjemná aktivita částečného nevědomí, kdy se nám regeneruje organismus. Čím dál víc se zdá, že spánek je také naprosto nezbytný pro funkce vyšší kognice – nejnověji se to ukázalo na příkladu vzpomínek.

Stručně řečeno, když spíme, náš mozek se snaží uspořádat si vzpomínky do dlouhodobé paměti. Tak praví jedna z hypotéz o tom, jak naše paměť funguje. Jak už to ale s hypotézami bývá, můžou být pravda, ale taky nemusí. Vědátoři z amerického projektu BrainGate ale teď přišli s důkazy, které tuto hypotézu podporují jak vy vašeho nejlepšího kámoše po cestě z putyky.

Proces upevňování vzpomínek je zvaný „konsolidace paměti“ a má samozřejmě, vzhledem ke komplikovanosti lidského mozku, mnoho „účastníků“, nejvíc práce ze všech ale odmakají dva z nich – hipokampus a mozková kůra, zvaná také neokortex.

Hipokampus s mladistvým nadšením mladého hobita, který se poprvé vydal mimo rodný Kraj, nasává nové informace a je schopný velmi rychle tvořit silné synaptické vazby.

Neokortex je naopak vzhledem ke své relativně entí rozvážnosti a nižší poddajnosti schopen naopak vzpomínky dlouhodobě uchovávat. V rámci konsolidace paměti pak zjednodušeně nadšení mladí hobiti informují pomalejšího Stromovouse o dění mimo Fangorn a nechají si ho, aby si to nějak přebral.

Bez pánprstenovských metafor, jak říká Beata Jarosiewicz, vědátorka z BrainGate, se tak děje rychlým posilování spojení na cestě hipokampem, které jsou ale zároveň napojeny také na neokortex. Hipokampus může později reaktivovat neurony v mozkové kůře, které byly zapojeny ve zpracovávání předchozích událostí… a jejich reaktivace je vnímána jako paměť.

Ve spánku pak dochází k opětovné reaktivaci těchto propojení, které se tím pak dál posilují.

Aha – ale co do znamená?

Tým Jean-Baptiste Eichenlauba, jehož je Jarosiewicz součástí, nyní tuto aktivitu pozoroval v činnosti! Jinými slovy – výzkumníci sledovali, jak si mozek ve spánku přehrává vzpomínky!

Zatímco dřív byl tento proces spánkového replaye vzpomínek pozorován přímo pouze na zvířatech a na lidech jen neinvazivně pomocí EEG nebo fMRI, tentokrát zašli vědátoři z NeuroPace o kus dál. Dvěma kvadruplegikům totiž výzkumníci implantovali do mozku titěrné elektrody! Cílem mikroelektrod byly přesněji části zodpovědné za motoriku.

Jakkoliv děsivé se vám to možná zdá, tento výzkum byl součástí výzkumu širšího, který se zabývá ovládáním protetických končetin, počítačů a dalších technických serepetiček pomocí myšlenek. Což už zní obviously poněkud lépe a elektrody tak nesloužily jenom šmírování cizích vzpomínek…

Oba účastníci se po implantaci jali zahrát si sedmdesátkovou paměťovou hru Simon. Ta spočívá v zapamatováním si a následném zmáčknutí barevných knoflíků v určité sekvenci. Mimochodem, mačkání probíhalo pomocí myšlenkou ovládaného kurzoru, což je taky docela cool.

Po hře si pak měli za úkol schrupnout anebo jen tak odpočívat. Celý tento proces se samozřejmě několikrát opakoval. A, jak se ukázalo, mozky účastníků vyvíjely během odpočinku úplně stejné vzorce aktivity, jako když hru hráli – a de facto ji i v klidu hrály znovu.

Zdroj: Hannah Hillam/Vlastní

Jedna EEG jaro nedělá

Sami hoši, děvčata i ne-binární z BrainGate ale zatím přistupují ke svému pozorování se skeptickým odstupem a konstatují, že bude třeba na celou problematiku ještě pořádně mrknout a zjistit, jaký vliv má na konsolidaci paměti dlouhodobý spánek, různé fáze spánku a další různé testovatelné věci, atakdále, atakdále, však to znáte.

Jedna vlaštovka jaro nedělá, takže ani jedna studie nepotvrzuje hypotézy kolem role spánku při ukládání vzpomínek. Tím spíše, že mechanismů může určitě víc, než jen „mozek si přehrává vzpomínky, duh!“. Například protože ze snů, které si pamatujeme, si typicky nepamatujeme přesnou kopii předešlého dne, ale většinou daleko větší guláš.

Je ale pozoruhodné, že stále výraznější význam spánku může inspirovat i výzkum za hranicí studia mozku lidského, anebo i zvířecího. Rok nazpět se například objevila práce, podle níž je strojové učení, kterému dají výzkumníci čas se „vyspat“, daleko efektivnější, než AI věčně bdící. Kdo ví, možná, že spánek je skutečně univerzální konstantou napříč biočichy s vyšší nervovou kapacitou…

Začíná být, ale rozhodně poměrně jasné, že celonoční studium na zkoušku Vaší paměti úplně nepomůže! Metoda osmotického učení pomocí spánku na učebnici také zatím nebyla vědecky prokázána jako účinná. Takže nám zatím nezbývá nic jiného než v zájmu vyšší efektivity začínat s přípravami během zkouškového dříve a poctivé učení v průběhu optimalizovat poctivými šlofíky

[Martin Lukáč, LL]

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – jeho kontaktní mail je vedatororg@seznam.cz

Diskuze

Reklama