Tiefschlaf spielt eine wichtige Rolle beim Erlernen neuer motorischer Fähigkeiten: Studie
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Tiefschlaf spielt eine wichtige Rolle beim Erlernen neuer motorischer Fähigkeiten: Studie

Immer gut Der Schlaf hilft nicht nur, sich für den kommenden Tag ausgeruht zu fühlen, sondern auch gesund zu bleiben und länger zu leben. Aber neue Erkenntnisse zeigen, dass die Vorteile des Schlafes dort nicht aufhören. Neurowissenschaftler an der Universität von Kalifornien in San Francisco haben entdeckt, dass das Gehirn die motorischen Fähigkeiten im Tiefschlaf verstärkt.

Schlaf und Gehirn

Das Gehirn besteht aus einer Reihe neuronaler Verknüpfungen, die sich direkt auf neue Aufgaben im Wachzustand beziehen. Es wurde festgestellt, dass während des Nicht-REM-Schlafs langsame Gehirnwellen diese Verbindungen verstärken. Es wurde auch festgestellt, dass während dieser Phase des Schlafes neuronale Verbindungen, die nicht mit den erlernten Aufgaben verbunden sind, abgeschwächt sind.

"Dieses Phänomen kann mit dem Begriff" Extrahieren des Kerns "zur Ausführung einer neuen Aufgabe zusammenhängen neuronale Aktivität, die nichts mit einer Aufgabe zu tun hat, die wir gerade lernen. " sagte Karunesh Ganguly, MD, Ph.D., außerordentlicher Professor für Neurologie.

Die betreffende Studie verwendete implantierte Elektroden im Motor Hirnregion von Rattenmodellen. Gehirnsignale wurden an einen Computer gesendet, mit dem die Forscher die Gehirndynamik während der Kontrolle eines abgelösten mechanischen Geräts untersuchten. Ziel des Teams war es, die Auswirkungen des Schlafes auf das Lernen zu verstehen.

Ratten lernen eine neue Aufgabe

Die Forscher beobachteten neuronale Aktivität in Rattenhirnen durch die implantierten Elektroden, während die Ratten einen mechanischen Wasserauslauf kontrollierten. Aufgrund der Position der Wasserhose mussten die Ratten jedoch lernen, einen computergesteuerten Mechanismus zu verwenden, um sie dorthin zu bewegen.

Während die Ratten lernten, dokumentierten die Forscher, welche Neuronen aktiviert wurden.

"Irgendwann lernen die Ratten, tatsächliche Bewegungen aus der Tülle zu lösen - sie wissen, dass sie nicht wirklich ihren Arm zusammenzucken müssen oder irgendetwas tun müssen, um ihn zu bewegen. Alles, was sie tun müssen, ist das Rohr zu steuern und es wird zu ihnen kommen. " sagte Tanuj Gulati, Ph.D., ein Postdoktorand und Hauptautor der neuen Studie.

Sobald die Aufgabe gelernt wurde, war das Studium der Rolle, die Schlaf für den Lernprozess hatte, relativ geradlinig. Die Forscher beobachteten Gehirnmuster während des Schlafes und sie entdeckten, dass bestimmte neurale Muster immer wieder abspielten.
Interessanter war, dass diese Muster auch nach dem Aufwachen der Ratten immer wieder nachspielten. Dies führte zu Verbesserungen in
den anderen Aufgaben, die sie durchführten, die sich nicht auf die Wasserhose bezogen.

Die Implikationen der Förderung des Lernprozesses

Viele frühere Studien konzentrierten sich auf die Auswirkungen von Schlafentzug nachgewiesen, um das Gedächtnis zu beeinflussen und viele physiologische Veränderungen zu verursachen, wie zum Beispiel die Erhöhung eines Stresshormons, das Cortisol genannt wird. Um diese Variablen zu mildern, nutzten die Forscher die Optogenetik, ein Werkzeug, das Licht nutzt, um Neuronen ein- oder auszuschalten. Die Forscher
verwendeten es, um die neurale Aktivität in einer kleinen Hirnregion der Ratte im Tiefschlaf zu unterdrücken.

Mit diesem Tool konnte das Team bestätigen, dass der Schlaf tatsächlich eine entscheidende Rolle spielt, nämlich die Neuralfeuerung
unterbrach wichtige Kommutationen und beseitigte den Lernvorteil, den der Tiefschlaf bewirkte.

Diese Entdeckung hilft zu erklären, wie Schlaf das Lernen beeinflusst und sogar zu neuen medizinischen Stimulationsgeräten führen kann, die diesen Prozess erleichtern können.

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