Gute Nachtruhe Schlüssel Zu Starken Erinnerungen

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Neue untersuchungen unterstützen die schlüsselrolle des schlafes bei der gedächtnisbildung.

Wissenschaftler finden neue Beweise dafür, dass eine gute Nachtruhe eine entscheidende Rolle bei der Festigung der Erinnerungen spielt, die während des Tages entstanden sind.

In einer neuen Studie wurde eine Gehirnregion identifiziert, an der neben dem Hippocampus Erinnerungen an die Aktivitäten des Tages während des Schlafes entstehen. Eine andere Studie schlägt vor, dass Melatonin, ein Hormon, das an der Regulierung unseres Tages-Nacht-Zyklus oder "zirkadianer Rhythmus" beteiligt ist, die Bildung neuer Erinnerungen unterdrückt, wenn sich die Schlafenszeit nähert, möglicherweise um frühere Erinnerungen des Tages eine Chance zu sein vorbereitet für die Langzeitlagerung.

Beide Studien sind in der Ausgabe vom 16. November der Zeitschrift detailliert beschrieben Wissenschaft.

Vorbereitung für die Lagerung

1993 erfuhren die Wissenschaftler, dass der Hippocampus die Ereignisse des Tages während des Schlafes "wiederholt". Der Prozess scheint wichtig zu sein, um neue Erinnerungen zu konsolidieren und für die Langzeitspeicherung in anderen Gehirnbereichen vorzubereiten.

In einer der zwei neuesten Studien fanden David Euston von der University of Arizona und seine Kollegen heraus, dass der mediale präfrontale Kortex, eine Hirnregion, die beim Abrufen von Erinnerungen aus der fernen Vergangenheit beteiligt ist, auch während des Lernens aktiv war und die Ereignisse des Tages während des Spiels wiedergegeben hat schlafen. Ähnlich wie bei der Speicherwiedergabe im Hippocampus wurden die Ereignisse bei der Überprüfung beschleunigt.

Eustons Team zeichnete die Aktivität in den medialen präfrontalen Kortizes von Ratten auf, während sie auf einer Spur liefen und danach, während sie schliefen. Wenn die Ratten liefen, lösten Gehirnzellen im medialen präfrontalen Kortex im Laufe der Zeit in bestimmten Mustern elektrische Signale aus. Die Muster der elektrischen Zündung entsprachen den Erinnerungen.

"Sie sehen eine Reihe dieser Muster", sagte Euston. "Sie können sich vorstellen, dass sich an Punkt A ein Muster von Zellen befindet, und an Punkt B gibt es ein anderes Muster."

Die Gehirne der Ratten wurden erneut gescannt, als sie sich nach Durchführung der Aufgabe ausruhten. "Wenn die Ratten schlafen gehen, können wir die Aktivität der Zellen weiter überwachen und suchen nach einer erneuten Expression dieser Aktivitätsmuster", sagte Euston WordsSideKick.com.

Speicher vorspulen

Die Forscher fanden die Muster, stellten jedoch fest, dass sie etwa siebenmal schneller abgespielt wurden, als wenn die Ratten tatsächlich ihre Aufgaben erledigten.

"Im Labyrinth dauert es vielleicht 1,5 Sekunden, bis die Ratte von Punkt A nach Punkt B gelangt", sagte Euston. "Wenn die Ratte schlafen geht, werden diese Muster wiederholt, und das Ganze dauert nur 200 Millisekunden."

Die Forscher sagen, dass die schnelle Vorwärtsbewegung des medialen präfrontalen Kortex der Ereignisse des Tages ein Beweis dafür sein könnte, dass unser Gehirn Informationen viel schneller verarbeiten kann, wenn er nicht mit realen Aufgaben beschäftigt ist.

"Wenn Sie wach sind und Dinge ausführen, muss das Gehirn in dem Tempo gehen, in dem sich Ihr Verhalten entfaltet", sagte Euston. "Wenn Sie nach einer Tasse greifen, müssen die Zellen in Ihrem motorischen Kortex die Aktivitätsmuster ausdrücken, die Ihre Hand zur Tasse führen. Wenn Sie schlafen gehen, haben Sie diese Einschränkung nicht mehr."

Gehirn-Imaging-Studien, an denen Menschen beteiligt sind, haben auch gezeigt, dass der mediale präfrontale Kortex während des Lernens aktiv ist. Daher könnten die gleichen Prozesse auch für den Menschen gelten, so Euston.

Melatonin Erinnerungen

Um sicherzustellen, dass die Gedächtniskonsolidierung reibungslos vonstatten geht, könnte unser Gehirn über einen eingebauten Mechanismus verfügen, der die Bildung neuer Erinnerungen hemmt, je näher die Schlafenszeit rückt, so die zweite neue Studie.

Gregg Roman von der University of Houston in Texas und seine Kollegen verbanden das Hormon Melatonin mit der Qualität der Erinnerungen, die sich im Zebrafisch bildeten. Sie zeigten, dass Zebrafische während des Tages, wenn der Melatoninspiegel normalerweise niedrig ist, für eine Aufgabe trainiert wurden, sich daran erinnerten, was sie besser machen sollten, als wenn sie nachts trainiert würden, wenn der Hormonspiegel anstieg.

Als weitere Unterstützung für Melatonins Rolle im Gedächtnis stellte das Team fest, dass Fische, denen Melatonin tagsüber verabreicht wurde, Schwierigkeiten hatten, neue Erinnerungen zu bilden, und dass das nächtliche Training, das bei konstantem Licht auftrat (was die Melatoninsekretion hemmt), starke Erinnerungen hervorrief.

Roman spekuliert Melatonin blockiert die Bildung neuer Gedächtnisse, so dass ältere Erfahrungen, die während des Tages gesammelt wurden, eine Chance haben, sich zu festigen.

Melatonin ist ein wichtiges Hormon in jeder Kreatur, von der Schabe bis zum Menschen. Es ist wahrscheinlich, dass die Ergebnisse des Zebrafischs auch auf den Menschen zutreffen, so Roman.

Ist das Lernen also am besten tagsüber und nicht nachts?

Vielleicht, sagte Roman, aber er weist darauf hin, dass das menschliche Gedächtnissystem viel komplexer ist als das des Zebrafischs, und während Melatonin die Gedächtnisbildung nachts in uns hemmen sollte, werden seine Wirkungen durch andere Hormone und andere Gehirnkomponenten gepuffert.

"Ich würde davon ausgehen, dass Lernen nachts bei Menschen stattfinden kann", sagte Roman. "Wir haben eine viel höhere Lernfähigkeit als Zebrafisch."

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Videoergänzungsan: Landesschau Baden-Württemberg vom 28.3.2017.




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