Nauka języka w głębokim śnie to już nie tylko science fiction

Równie ważne jak sen jest zdrowie, szczęście i wydajność, to naprawdę czas ssania. Te osiem lub więcej godzin, kiedy tracimy przytomność, mogą być regenerujące, ale pomyślcie tylko, co moglibyśmy osiągnąć, gdybyśmy mogli je efektywnie wykorzystać. Naukowcy są przekonani, że możemy wykorzystać te nieprzytomne godziny, aby zacząć uczyć się nowych faktów lub języków we śnie, dopóki informacje zostaną przedstawione we właściwy sposób.

W swoim artykule opublikowanym w czwartek Aktualna biologia, University of Bern neuropsychologist Marc Züst, Ph.D., przedstawia dowody, że faktycznie możliwe jest tworzenie nowych „połączeń semantycznych” w określonych momentach podczas cyklu snu. Są to, jak wyjaśnia, skojarzenia między dwoma słowami, których używamy, aby pomóc zakodować nowe informacje i nadać kontekst słowom. Na przykład, kiedy słyszymy słowo „zima”, myślimy o zimnych temperaturach, jeździe na nartach, a ostatnio wirach polarnych. W swoim badaniu Züst odkrył, że mózg może rzeczywiście nauczyć się tworzyć te skojarzenia, jeśli usłyszymy dwa słowa sparowane ze sobą w określonym czasie w cyklu snu.

„Ludzie są zdolni do zaawansowanego przetwarzania informacji bez świadomości”, mówi Züst Odwrotność. „Uśpione ślady pamięci trwają w następującej czuciu i mogą wpływać na to, jak reagujesz na obce słowa, nawet jeśli myślisz, że nigdy wcześniej nie widziałeś tego słowa. To ukryta, nieświadoma forma pamięci - jak przeczucie.

W swoim badaniu Züst, współpracując z neuropsychologiem dr Kathariną Henke, usiłował nauczyć swoich uczestników badań nowych słów w wymyślonym języku. W ten sposób mógł zapewnić, że nikt nie miał wcześniejszej pamięci słów. Przez całą noc jego śpiący słyszeli powtarzające się parowania słów z wymyślonym słowem, takim jak „aryl” i „tłumaczenie” tego słowa - w przypadku „arylu”, „korka”. Kiedy się obudzili, Züst sprawdził swoją wiedzę te pary i odkryli, że chociaż uczestnicy nigdy świadomie nie studiowali języka, odkrył, że mają sens tego, co znaczyło to słowo.

„Jeśli otrzymasz wyraźny kontekst lub powiązaną z nim koncepcję, np.„ Aryl równa się korkowi ”, twój mózg może zintegrować to nowe słowo z siecią semantyczną i powiązać je z degustacją wina, będąc małym obiektem, przyklejając notatki do tablicy i tak dalej ”, mówi Züst. „Słowo nabiera znaczenia”.

Chociaż ta technika prawdopodobnie nie pomoże ci przejść żadnych testów, Züst wyjaśnia, że ​​koncepcja jego badania sugeruje, że mózg jest bardziej świadomy zewnętrznych bodźców podczas głębokiego snu, niż wcześniej sądziliśmy. Wcześniejsze teorie wskazywały, że kiedy wchodzimy w głębokie etapy snu, pewne obszary mózgu koncentrują się na konsolidacji wspomnień, odcinając bodźce zewnętrzne, aby wykonać to zadanie. W artykule zespół wskazuje, że w rzeczywistości istnieją małe okna czasowe, w których mózg jest „otwarty” na uczenie się nowych informacji w okresach głębokiego snu.

Wyjaśnia, że ​​komórki w naszym mózgu mają z grubsza cykliczne wzorce wypalania podczas głębokiego snu. W ciągu jednej sekundy oscylują w górę, gdy strzelają razem, a następnie w stan niższy, gdy są stosunkowo ciche. Podczas tych stanów, które trwają około pół sekundy, Züst uważa, że ​​mózg jest otwarty na otrzymywanie nowych informacji i nawiązywanie nowych połączeń, na przykład przypisywanie znaczenia nieznanemu słowu. Ale aby pomóc mózgowi w nawiązaniu tych połączeń, naprawdę musisz trafić w to konkretne okno. „Im częściej pary słów trafiają w górę, tym lepsza pamięć”, dodaje.

Tak obiecujące, ponieważ jest to dla nas wszystkich gotowe do przejścia w 8-godzinną sesję wielozadaniową, Züst ostrzega, że ​​nie wiemy, jak pompowanie mózgu pełnego nowych informacji podczas up-state może wpłynąć na to, co faktycznie próbuje osiągnąć w tym okresie - odpoczynek, ładowanie i konsolidacja wszystkich informacji, które uzyskaliśmy w ciągu dnia. Z biegiem czasu te wyuczone stowarzyszenia mogą faktycznie utrudniać ta funkcja. Jego badanie nie zbadało tych możliwych konsekwencji.

W tym momencie Züst radzi, abyśmy ostrożnie podchodzili do prób wkuwania nowych informacji w naszych już ciężko pracujących mózgach. Jego wyniki powinny nas zaalarmować, zauważa: Możesz nie być jedyną osobą walczącą o szczelinę czasową w nieświadomym mózgu, ale kluczowym, w górę stanów.

„Dobrze jest wiedzieć, że podczas snu nie jesteś całkowicie odcięty od otoczenia, zwłaszcza jeśli jesteś skłonny zasnąć przed telewizorem”, mówi Züst. „Wyobraź sobie, że słuchasz reklam przez całą noc. Niektóre z tych informacji mogą się trzymać, a ty nigdy byś się nie dowiedział.

Abstrakcyjny: Uczenie się podczas snu jest snem ludzkości, ale często jest uważane za niemożliwe, ponieważ snu brakuje świadomości i środowiska neurochemicznego uważanego za niezbędne do nauki. Aktualne dowody na naukę snu u ludzi są niejednoznaczne. Aby zbadać warunki, w których może wystąpić uczenie się werbalne, postawiliśmy hipotezę, że szczyty fal powolnych będą sprzyjać uczeniu się werbalnego, ponieważ szczyty definiują okresy pobudliwości nerwowej. Podczas snu wolnofalowego podczas drzemki, serie par słów zawierających pseudolosy, np. „Tofer” i rzeczywiste słowa niemieckie, np. „Haus” (dom), były odtwarzane dla młodych niemieckojęzycznych kobiet i mężczyzn. Gdy prezentacja drugiego słowa pary (np. „Haus” „tofer-house”) zbiegła się z trwającym szczytem fali powolnej, zwiększyły się szanse, że nowe skojarzenie semantyczne między parą zostało utworzone i zachowane. Skojarzone skojarzenia przełożyły się na obudzone, gdzie kierowały wymuszonymi wyborami na niejawnym teście pamięci. Reaktywacja skojarzeń wywołanych snem była odzwierciedlona przez wzrost aktywności mózgu mierzony za pomocą fMRI w obszarach języka korowego i hipokampie, struktury mózgu krytycznej dla wiązania relacyjnego. Wnioskujemy, że domniemane wiązanie relacyjne wystąpiło podczas szczytów powolnych oscylacji, rekrutując sieć hipokampowo-kory mózgowej porównywalną do uczenia się słownictwa w stanie przebudzenia.