Wie Erinnerungen während des Schlafs im Gehirn gespeichert werden

Elektrophysiologische Marker der Gedächtniskonsolidierung im menschlichen Gehirn, wenn Erinnerungen im Schlaf reaktiviert werden

Wie Erinnerungen während des Schlafs im Gehirn gespeichert werden

25.10.2022 Eine in Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlichte Studie blickte tief in das Innere des Gehirns, wo vorheriges Lernen während des Schlafs reaktiviert wurde, was zu einem verbesserten Gedächtnis führte.

Neurowissenschaftler der Northwestern University haben sich mit Klinikern des Epilepsiezentrums der University of Chicago zusammengetan, um die elektrische Aktivität des Gehirns von fünf Patienten des Zentrums als Reaktion auf Töne zu untersuchen, die das Forschungsteam im Rahmen einer Lernübung verabreicht hatte.

Den fünf Patienten, die sich freiwillig zur Teilnahme an der Studie bereit erklärten, wurden Elektrodensonden in das Gehirn implantiert, um mögliche Behandlungen für ihre Anfallsleiden zu untersuchen.

Während in früheren Studien EEG-Aufzeichnungen durch Elektroden am Kopf verwendet wurden, um die Gedächtnisverarbeitung während des Schlafs zu messen, ist dies die erste Studie, bei der diese elektrische Aktivität vom Inneren des Gehirns aufgezeichnet wurde.

Die Studie ergab, dass die Teilnehmer ihre Leistung bei einem Erinnerungstest am nächsten Morgen deutlich verbesserten. Die kartierte Hirnaktivität ermöglichte es den Forschern, einen großen Schritt vorwärts im Verständnis der Funktionsweise der Gedächtnisspeicherung durch visuelle Daten zu machen, die die Bereiche des Gehirns identifizierten, die am Prozess der Gedächtnisspeicherung im Schlaf beteiligt sind.

Obwohl die Zahl der untersuchten Patienten zwangsläufig klein war, waren aussagekräftige Schlussfolgerungen möglich, da alle fünf Patienten die gleichen Muster der Gedächtnisverbesserung und der elektrischen Aktivität zeigten.

“Wir untersuchen, wie Menschen es schaffen, sich an Gelerntes zu erinnern, anstatt es zu vergessen”, so Psychologie-Professor Ken Paller, Direktor des Cognitive Neuroscience Program an der Northwestern University und leitender Forscher der Studie. “Wir sind der Meinung, dass der Schlaf zu dieser Fähigkeit beiträgt”.

In welchen Hirnregionen und wie die schlafbasierte Verbesserung der Gedächtnisspeicherung stattfindet

In einer Nacht, während jeder Patient in einem Krankenhauszimmer schlief, zeichnete das Team elektrophysiologische Reaktionen auf 10-20 wiederholt abgespielte Töne auf. Alle Töne wurden sehr leise abgespielt, um ein Erregungspotenzial zu vermeiden. Die Hälfte der Geräusche war mit Objekten und ihrer genauen räumlichen Lage verbunden, die die Patienten vor dem Schlaf mit Hilfe eines Laptops erlernt hatten, z. B. das Klimpern von Autoschlüsseln, um sich deren Lage zu merken.

Nach dem Schlaf stellten die Forscher eine systematische Verbesserung der räumlichen Erinnerung fest und wiederholten damit die Ergebnisse früherer Studien, bei denen EEG-Aufzeichnungen von der Kopfhaut verwendet wurden. Die Patienten konnten die erinnerten Orte auf dem Laptop-Bildschirm genauer angeben.

Die neuen Daten der implantierten Gehirnelektroden zeigten, dass während des Schlafs dargebotene Objektgeräusche eine erhöhte oszillatorische Aktivität auslösten, einschließlich einer Zunahme der Theta-, Sigma- und Gamma-EEG-Bänder.

Das Vorhandensein elektrophysiologischer Aktivität im Hippocampus und im angrenzenden medialen Temporalbereich der Großhirnrinde, wenn die Geräusche im Schlaf dargeboten wurden, spiegelte die Reaktivierung und Verstärkung der entsprechenden räumlichen Erinnerungen wider.

Die Gamma-Antworten waren durchweg mit dem Grad der Verbesserung des räumlichen Gedächtnisses nach dem Schlaf verbunden. Dieser elektrophysiologische Nachweis veranlasste die Forscher zu der Schlussfolgerung, dass die schlafbezogene Verbesserung der Gedächtnisspeicherung in diesen Gehirnregionen stattfindet.

“Früher ging man davon aus, dass solche Geräusche im Schlaf ausgeblendet werden”, so Paller. “Stattdessen konnten wir anhand dieser Geräusche zeigen, dass Gehirnstrukturen wie der Hippocampus reagieren, wenn Erinnerungen reaktiviert werden, und uns dabei helfen, das im Wachzustand gewonnene Wissen zu behalten.

“Manchmal scheint das Erinnern und Vergessen zufällig zu sein. Wir können uns an irrelevante Details erinnern, während wir das vergessen, woran wir uns eigentlich erinnern wollten. Die neue Antwort auf dieses seit langem bestehende Rätsel, die durch diese Forschung hervorgehoben wird, besteht darin, dass Erinnerungen im Schlaf wieder aufgegriffen werden, auch wenn wir aufwachen und nicht wissen, was passiert ist”, so Paller.

© Psylex.de – Quellenangabe: Proceedings of the National Academy of Sciences (2022). DOI: 10.1073/pnas.2123430119

Ähnliche Artikel / News / Themen

Ads Blocker Image Powered by Code Help Pro

Bitte deaktivieren Sie Ihren Werbeblocker!

Psylex.de ist angewiesen auf Werbeerlöse. Deaktivieren Sie bitte Ihren Werbeblocker für Psylex!
Für 1,67€ – 2,99 € im Monat (kein Abo) können Sie alle Artikel werbefrei und uneingeschränkt lesen.
>>> Zur Übersicht der werbefreien Zugänge <<<



Wenn Sie auf diese Seite zurückgeleitet werden:

Sie müssen Ihren Werbeblocker für Psylex deaktivieren, sonst werden Sie auf diese Seite zurückgeleitet.

Wenn Sie nicht wissen, wie Sie bei Ihrem Browser das Adblock-System ausschalten (je nach Browser ist das unterschiedlich, z.B. auf den Browser auf Standard zurücksetzen; nicht das “private” oder “anonyme” Fenster, oder die Opera- oder Ecosia-App benutzen), sollten Sie einen anderen Browser (Chrome oder Edge) verwenden.

Sobald Sie dann einen Zugang bzw. Mitgliedskonto erworben und sich eingeloggt haben, ist die Werbung für Sie auf Psylex deaktiviert.