Význam spánku a konsolidace paměti
26. dubna 2017 by Sound Sleep Health
Přibližně veškerý čas trávíme spánkem, ale vědci dosud plně nepochopili skutečný účel spánku. Spí téměř všichni živočichové, což znamená, že spánek musí mít nějaké výhody, které způsobily, že se evolučně zachoval napříč druhy. Tradiční teorie o spánku uváděly, že jeho účelem je šetřit energii nebo obnovovat tělesné tkáně po celodenní aktivitě. Nyní se vědci domnívají, že spánek může být obzvláště důležitý pro konsolidaci našich vzpomínek, což z něj činí kritický proces pro zdraví našeho mozku.
Co je spánek?
Spánek se zdá být pasivní činností, ale mozek je ve skutečnosti během spánku velmi aktivní. Během typické noci procházíme čtyřmi fázemi spánku: fází 1, 2, 3 a spánkem rychlých očních pohybů (neboli REM).
V průběhu fáze 1 spánku se nacházíme v lehkém stádiu spánku. Období, kdy máte pocit, že se propadáte do spánku, se nazývá stadium 1 spánku. Fáze 2 spánku je hlubší, s pomalejšími mozkovými vlnami a také s malými výbuchy mozkových vln známými jako spánková vřetena. Fáze 3 je charakterizována velmi pomalými mozkovými vlnami známými jako delta vlny. Během tohoto období hlubokého spánku nepozorujete svalovou aktivitu ani pohyby očí. Pokud vás z hlubokého spánku něco probudí, budete se pravděpodobně cítit velmi malátní nebo dezorientovaní. A konečně během spánku REM se zrychluje dýchání a vaše oči se rychle pohybují různými směry. Během spánku REM se objevují sny.
V typické noci strávíte přibližně polovinu času ve fázi 2 spánku. Přibližně 20 % času strávíte ve spánku REM, zatímco zbytek je rozdělen mezi ostatní fáze spánku. Typický člověk prochází cyklicky stadii 1, 2, 3 a REM po dobu 90 až 120 minut. V důsledku toho za noc absolvujete několik spánkových cyklů.
Spánek a konsolidace paměti
Paměť je složitý proces a zdá se, že spánek je rozhodující pro ukládání nových vzpomínek, které lze později libovolně vyvolat. Prvním krokem paměti je kódování, při kterém se věnujete zážitku, který je uložen v mozku. Kódování neboli získávání paměti vyvolává aktivitu v hipokampu, mozkové struktuře umístěné ve středním spánkovém laloku. Tím se vytvoří nervový podpis pro danou vzpomínku.
Když se však vzpomínka poprvé vytvoří, je nestabilní. Tato nestabilní paměťová stopa může být rychle zapomenuta, pokud není konsolidována. Zdá se, že pro tento proces konsolidace je rozhodující spánek, který umožňuje pozdější vyvolání vzpomínky. Ačkoli si vědci nejsou přesně jisti, jak spánek usnadňuje konsolidaci paměti, velké množství důkazů naznačuje, že spánek je pro pozdější vyvolání velmi důležitý. Například studie na lidech, kteří jsou zbaveni spánku REM, naznačují, že si nevybavují nedávno naučené informace tak dobře jako ti, kteří spánkovou deprivaci REM nemají. Kromě toho vědci, kteří učili lidi učit se nesmyslné slabiky, zjistili, že čím více spánku lidé měli, tím lépe si látku po odkladu pamatovali.
Neurobiologické studie poskytují přímé důkazy o souvislosti mezi spánkem a konsolidací paměti. Například hipokampus je silně aktivován během spánku, který nastává těsně po naučení se něčeho nového. To naznačuje, že buňky v hipokampu pokračují v činnosti, což jim umožňuje posilovat spojení sloužící dané paměti. Kromě toho po novém učení neurony procházejí kaskádou událostí, které způsobují přestavbu buněčných spojení. Tento proces, známý jako synaptická plasticita, usnadňuje stimulaci daného spojení v budoucnu.
Nejnovější výzkumy naznačují, že různé části spánkového cyklu mohou být důležité pro konsolidaci různých typů vzpomínek. Například spánek v pomalých vlnách může být důležitý pro konsolidaci deklarativní paměti (založené na faktech), zatímco spánek REM může být důležitý pro procedurální paměť (jak něco udělat). K lepšímu pochopení těchto procesů je zapotřebí dalšího výzkumu, ale dostupné důkazy naznačují, že pro určité aspekty konsolidace paměti mohou být důležité všechny části spánkového cyklu.
Jak poruchy spánku narušují konsolidaci paměti
Pokud trpíte špatným spánkem, určitě nejste sami. Americká asociace pro spánek uvádí, že poruchou spánku trpí 50 až 70 milionů Američanů. Ještě více lidí zažívá občasná období špatného spánku.
Kromě toho, že se cítíte chronicky unavení a vyčerpaní, může mít porucha spánku vliv také na vaše paměťové schopnosti. Mnoho lidí s poruchou spánku uvádí, že mají problémy s jasným myšlením. U mnoha lidí v této situaci jsou problémy s pamětí dvojího druhu: za prvé, potíže s pozorností ztěžují správné zakódování informací. Za druhé, i u zakódovaných informací nedostatek kvalitního spánku narušuje mechanismy konsolidace paměti, což brání ukládání dlouhodobých vzpomínek. Vezměme v úvahu následující poruchy spánku a jejich možný vliv na konsolidaci paměti:
Spánková apnoe
Spánková apnoe je stav, kdy člověk během noci dočasně přestane dýchat, což způsobí zablokování přísunu kyslíku do těla a mozku. To způsobuje, že se na několik sekund probudíte, než opět usnete. Pokud vám partner ve spánku říká, že ve spánku vydáváte zvuky lapání po dechu nebo dušení, může být na vině spánková apnoe. Spánková apnoe ovlivňuje zejména spánek s pomalými vlnami, což znamená, že lidé se spánkovou apnoí mají potíže s konsolidací deklarativních vzpomínek.
Periodická porucha pohybů končetin
Periodická porucha pohybů končetin je charakterizována opakovanými pohyby končetin během spánku. Často se jedná o trhání nohou, které způsobuje, že se člověk budí ze spánku. Vzhledem k tomu, že se periodická porucha pohybů končetin vyskytuje po celou noc, může ovlivňovat spánek s pomalými vlnami a spánek REM. Mnoho pacientů s touto poruchou uvádí extrémní ospalost během dne a přetrvávající problémy s pamětí.
Porucha cirkadiánního rytmu
Cirkadiánní rytmus jsou vaše vnitřní hodiny, které říkají vašemu tělu, kdy má být ospalé a kdy se má probudit. Lidé s poruchou cirkadiánního rytmu mají vnitřní hodiny vychýlené. Spánková fáze může být opožděná, což znamená, že se unavíte později, než byste měli, nebo může být pokročilá, což způsobuje, že se unavíte příliš brzy. U lidí se zdravým cirkadiánním rytmem obsahuje časná část noci více spánku s pomalými vlnami, zatímco pozdější části jsou především spánkem REM. Poruchy regulace cirkadiánního rytmu tak mohou narušit spánkový cyklus a způsobit zhoršení konsolidace paměti.
Insomnie
Insomnie, stav, kdy nemůžete usnout, může hluboce narušit konsolidaci paměti. Nespavost, která se objevuje noc co noc, způsobí, že si vytvoříte spánkový dluh, při kterém potřebujete podstatně více spánku, abyste nahradili nedostatek spánku, který jste měli dříve. Nespavost snižuje celkové množství spánku REM, což vede ke špatné konsolidaci paměti. Nedávná studie (Nissen et al., 2010) totiž zjistila zhoršenou procedurální paměť u pacientů s nespavostí ve srovnání se zdravými kontrolami.
Rady pro spánkovou hygienu, které zajistí kvalitní spánek a zlepší zdraví mozku
I u těch, kteří netrpí poruchou spánku, není kvalita a délka spánku vždy taková, jaká by měla být. Pochopení správných postupů spánkové hygieny vám může pomoci zajistit si řádný spánek, který může usnadnit rekonsolidaci paměti. Pro zlepšení kvality spánku použijte následující tipy:
- Nejméně 30 minut před spaním nepoužívejte žádná elektronická zařízení
- Vytvořte si režim před spaním, such as taking a bath or drinking non-caffeinated tea
- Limit daytime naps to 30 minutes
- Avoid drinking caffeine or using nicotine within 2-3 hours of bedtime
- Exercise during the day for at least 10-20 minutes
- Limit consumption of foods that trigger indigestion
If these behavioral changes do not help you fall asleep or feel rested in the morning, a sleep disorder may be to blame. Receiving a comprehensive evaluation and sleep study can help determine the cause of your sleep problems, allowing your sleep doctor to make tailored recommendations for you.
If you suffer from poor sleep and memory issues, please contact Sound Sleep Helath at (425) 279-7151 today!
Sources
https://www.sleepassociation.org/patients-general-public/what-is-sleep/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3768102/
https://www.sleepassociation.org/sleep/sleep-statistics/
http://healthysleep.med.harvard.edu/healthy/matters/benefits-of-sleep/learning-memory
http://sleep.stanford.edu/sleep-disorders/
http://www.sleep-journal.com/article/S1389-9457(13)01256-2/abstract
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1365-2869.2010.00872.x/full