The Importance of Sleep and Memory Consolidation

admin

April 26, 2017 by Sound Sleep Health

Spędzamy około naszego czasu śpiąc, jednak naukowcy wciąż muszą w pełni zrozumieć prawdziwe cele snu. Prawie wszystkie zwierzęta śpią, co oznacza, że muszą istnieć jakieś korzyści ze snu, które spowodowały, że został on ewolucyjnie zakonserwowany wśród gatunków. Tradycyjne teorie na temat snu mówiły, że jego celem jest oszczędzanie energii lub odbudowa tkanek organizmu po całym dniu aktywności. Obecnie naukowcy uważają, że sen może być szczególnie ważny dla konsolidacji naszych wspomnień, co czyni go krytycznym procesem dla zdrowia naszego mózgu.

Czym jest sen?

Sen wydaje się być pasywną czynnością, ale mózg jest w rzeczywistości bardzo aktywny, kiedy śpimy. Podczas typowej nocy przechodzimy przez cztery etapy snu: etap 1, 2, 3 i sen REM (rapid eye movement).

Podczas etapu 1 snu znajdujemy się w lekkim stadium snu. Okres, w którym czujesz się tak, jakbyś dryfował w głąb i na zewnątrz snu, jest znany jako etap 1 snu. Etap 2 snu jest głębszy, z wolniejszymi falami mózgowymi, jak również z małymi wybuchami fal mózgowych, zwanymi wrzecionami snu. Etap 3 charakteryzuje się bardzo wolnymi falami mózgowymi znanymi jako fale delta. W tym okresie głębokiego snu nie odczuwasz aktywności mięśni ani ruchów gałek ocznych. Jeśli coś wybudzi Cię z głębokiego snu, prawdopodobnie będziesz czuł się bardzo oszołomiony lub zdezorientowany. Wreszcie, podczas snu REM, oddychanie staje się szybsze, a oczy poruszają się szybko w różnych kierunkach. Podczas snu REM pojawiają się marzenia senne.

W typową noc, spędzisz około połowy czasu w fazie 2 snu. Około 20% czasu spędza się we śnie REM, a resztę dzieli się między inne stadia snu. Typowa osoba przechodzi przez fazy 1, 2, 3 i REM w czasie od 90 do 120 minut. W rezultacie, w ciągu jednej nocy wykonujesz kilka cykli snu.

Sen i konsolidacja pamięci

Pamięć jest skomplikowanym procesem, a sen wydaje się być krytyczny dla tworzenia nowych wspomnień, które mogą być później przywoływane według własnego uznania. Pierwszym krokiem pamięci jest kodowanie, w którym bierzemy udział w doświadczeniu, które jest zapisane w mózgu. Kodowanie, czyli nabywanie pamięci, powoduje aktywność w hipokampie, strukturze mózgu zlokalizowanej w przyśrodkowej części płata skroniowego. W ten sposób powstaje sygnatura neuronalna dla tego konkretnego wspomnienia.

Kiedy jednak pamięć powstaje po raz pierwszy, jest niestabilna. Ten niestabilny ślad pamięciowy może zostać szybko zapomniany, jeśli nie zostanie skonsolidowany. Sen wydaje się być krytyczny dla tego procesu konsolidacji, pozwalając ci odzyskać pamięć w późniejszym czasie. Chociaż naukowcy nie są dokładnie pewni, w jaki sposób sen ułatwia konsolidację pamięci, wiele dowodów wskazuje na to, że sen jest bardzo ważny dla późniejszego przywoływania wspomnień. Na przykład, badania nad osobami pozbawionymi snu REM sugerują, że nie przypominają sobie one niedawno poznanych informacji tak dobrze, jak osoby, które nie są pozbawione snu REM. Ponadto badacze, którzy uczyli ludzi uczyć się bezsensownych sylab, odkryli, że im więcej snu mieli ci ludzie, tym lepiej pamiętali materiał po opóźnieniu.

Badania neurobiologiczne dostarczają bezpośrednich dowodów na związek między snem a konsolidacją pamięci. Na przykład, hipokamp jest silnie aktywowany podczas snu, który następuje tuż po nauczeniu się czegoś nowego. Sugeruje to, że komórki w hipokampie nadal strzelają, co pozwala im wzmocnić połączenia służące tej pamięci. Co więcej, po nauczeniu się czegoś nowego, neurony przechodzą kaskadę zdarzeń, które powodują przebudowę połączeń między komórkami. Proces ten, znany jako plastyczność synaptyczna, ułatwia pobudzenie danego połączenia w przyszłości.

Najnowsze badania sugerują, że różne części cyklu snu mogą być ważne dla konsolidacji różnych typów wspomnień. Na przykład, sen wolnofalowy może być ważny dla konsolidacji pamięci deklaratywnej (opartej na faktach), podczas gdy sen REM może być ważny dla pamięci proceduralnej (jak coś zrobić). Potrzeba więcej badań, by lepiej zrozumieć te procesy, ale dostępne dowody sugerują, że wszystkie części cyklu snu mogą być ważne dla pewnych aspektów konsolidacji pamięci.

Jak zaburzenia snu zakłócają konsolidację pamięci

Jeśli cierpisz z powodu słabego snu, z pewnością nie jesteś sam. Amerykańskie Stowarzyszenie Snu donosi, że od 50 do 70 milionów Amerykanów cierpi na zaburzenia snu. Jeszcze więcej osób doświadcza przerywanych okresów słabego snu.

Oprócz tego, że czujesz się chronicznie zmęczony i wyczerpany, zaburzenia snu mogą również wpływać na Twoje zdolności pamięciowe. Wiele osób z zaburzeniami snu mówi, że ma problemy z jasnym myśleniem. Dla wielu osób w takiej sytuacji problemy z pamięcią są dwojakiego rodzaju: po pierwsze, trudności z koncentracją uwagi utrudniają prawidłowe kodowanie informacji. Po drugie, nawet w przypadku informacji, które zostały zakodowane, brak dobrej jakości snu upośledza mechanizmy konsolidacji pamięci, uniemożliwiając przechowywanie wspomnień długoterminowych. Rozważ następujące zaburzenia snu i ich potencjalny wpływ na konsolidację pamięci:

Bezdech senny

Bezdech senny jest stanem, w którym osoba tymczasowo przestaje oddychać w ciągu nocy, powodując blokadę dopływu tlenu do ciała i mózgu. Powoduje to przebudzenie na kilka sekund przed ponownym zapadnięciem w sen. Jeśli osoba towarzysząca podczas snu twierdzi, że podczas snu wydajesz odgłosy sapania lub krztuszenia się, winowajcą może być bezdech senny. Bezdech senny szczególnie wpływa na sen wolnofalowy, co oznacza, że osoby z bezdechem sennym mają trudności z konsolidacją pamięci deklaratywnej.

Periodic Limb Movement Disorder

Periodic limb movement disorder charakteryzuje się powtarzającymi się ruchami kończyn podczas snu. Często obejmuje to szarpanie nogami, co powoduje wybudzanie się osoby ze snu. Ponieważ zaburzenie okresowych ruchów kończyn występuje przez całą noc, może wpływać na sen wolnofalowy i sen REM. Wielu pacjentów z tym zaburzeniem zgłasza ekstremalną senność w ciągu dnia i uporczywe problemy z pamięcią.

Zaburzenia rytmu okołodobowego

Twój rytm okołodobowy to twój wewnętrzny zegar, który mówi twojemu ciału, kiedy ma być senne, a kiedy ma się obudzić. Ludzie z zaburzeniami rytmu okołodobowego mają wewnętrzne zegary, które zbłądziły. Faza snu może być opóźniona, co oznacza, że stajesz się zmęczony później niż powinieneś, lub może być zaawansowana, co powoduje, że stajesz się zmęczony zbyt wcześnie. U osób ze zdrowym rytmem okołodobowym wczesna część nocy zawiera więcej snu wolnofalowego, natomiast późniejsza część to przede wszystkim sen REM. Tak więc dysregulacja rytmu okołodobowego może zakłócić cykl snu i spowodować upośledzenie konsolidacji pamięci.

Bezsenność

Bezsenność, stan, w którym nie możesz zasnąć, może głęboko zakłócić konsolidację pamięci. Bezsenność, która występuje noc po nocy, spowoduje, że zaciągniesz dług senny, w którym potrzebujesz znacznie więcej snu, aby nadrobić brak snu, który dostałeś wcześniej. Bezsenność zmniejsza całkowitą ilość snu REM, który dana osoba otrzymuje, co prowadzi do słabej konsolidacji pamięci. W jednym z ostatnich badań (Nissen i in., 2010) stwierdzono upośledzenie pamięci proceduralnej u pacjentów z bezsennością w porównaniu ze zdrowymi osobami z grupy kontrolnej.

Wskazówki dotyczące higieny snu zapewniające dobrą noc snu i poprawiające zdrowie mózgu

Nawet dla tych, którzy nie cierpią na zaburzenia snu, jakość i długość snu nie zawsze jest taka, jaka powinna być. Zrozumienie dobrych praktyk higieny snu może pomóc Ci uzyskać odpowiednią noc snu, co może ułatwić rekonsolidację pamięci. Skorzystaj z poniższych wskazówek, aby poprawić jakość snu:

  • Bez urządzeń elektronicznych przez co najmniej 30 minut przed snem
  • Zapewnij sobie rutynę na czas snu, 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