Ny forskning forklarer hvordan søvnløshet påvirker minne

Ny forskning forklarer hvordan søvnløshet påvirker minne

Tidligere visste forskere at fratage mus av søvn etter at musene utførte en oppgave, resulterte i at musene glemte aspekter av oppgaven. Men forskerne var ikke sikker på hvilken funksjon av hippocampus-to sjøhustilformede strukturer som ligger i hjernens tidlige lobe der mange langsiktige minner er laget - ikke kunne gjøre jobben sin.

Nå har forskere funnet å forstyrre søvnassosierte svingninger - eller rytmisk avfyring av nevroner - i en del av hippocampus er sannsynligvis skyldige. Resultatene deres vises i Nature Communications.

For å teste rollen som svingninger i minnesdannelsen registrerte forskerne den hippocampale baseline-aktiviteten til en gruppe mus. De plasserte mus i et nytt miljø, la dem utforske, ga dem et mildt fotstøt, så sett dem tilbake i hjemmeburene for å hvile og sove normalt.

"Hvis du returnerer musen til den samme strukturen en dag eller til og med et par måneder senere, vil de ha dette veldig stereotype fryktesponset, som er at de fryser," sier seniorforfatter Sara Aton, assisterende professor ved University of Michigans molekylære , cellulær og utviklingsbiologisk avdeling. "Men hvis du sover, ta et dyr i noen timer etter at kontekst-sjokkparingen, vil musen ikke huske det neste dag."

Forskerne fant at i normalt sovende mus var søvn-assosierte svingninger i en del av hippocampusen, kalt CA1, mer robuste etter læring. De tok en ny gruppe mus, registrerte sin hippocampale aktivitet i baseline, og fikk dem til å fullføre den samme oppgaven. Forskerne ga også disse musene et legemiddel for å hemme en liten befolkning av hemmende neuroner i CA1 som uttrykker parvalbumin.

Forskerne endret ikke søvnens oppførsel - de sov normalt. Men å slå av aktiviteten til parvalbumin-uttrykkende nevroner, forstyrret rytmisk avfyring av omkringliggende CA1-neuroner mens disse dyrene sov. Undertrykking av de parvalbumin-uttrykkende cellene syntes å fullstendig tørke ut den normale læringsassosierte økningen i svingninger i den delen av musens hippocampus.

"Det er en gammel teorem som heter Hebbs lov, som er" Brann sammen, koble sammen ", sier Aton. "Hvis du kan få to nevroner til å brenne med stor regelmessighet i umiddelbar nærhet til hverandre, er det svært sannsynlig at du vil påvirke styrken på forbindelsene mellom dem."


Få det siste fra InnerSelf


Når nevronene ble holdt fra å skyte sammen regelmessig og rytmisk, glemte musene at det var noen fryktelig forening med oppgaven sin.

"Den dominerende oscillatoriske aktiviteten, som er så viktig for læring, styres av et svært lite antall av den totale cellepopulasjonen i hippocampus," sier Nicolette Ognjanovski, en kandidatstudent og medforfatter av studien. "Dette forandrer fortellingen om hva vi forstår om hvordan nettverk fungerer. Oscillasjonene som kontrolleres av parvalbuminceller er knyttet til globale nettverksendringer, eller stabilitet. Minner lagres ikke i enkeltceller, men distribueres gjennom nettverket. "

Forskerne sammenlignet også stabiliteten til nevronenes forbindelser mellom kontrollgruppen og gruppen hvis søvnoscillasjoner ble forstyrret. De oppdaget at ikke bare forbindelsene var sterkere i kontrollgruppen etter deres læringsprosedyre, men også at de nevrale forbindelsene også var sterkere. Disse endringene ble blokkert når søvnforbundne hippocampale oscillasjoner ble forstyrret eksperimentelt.

"Det ser ut til at denne populasjonen av nevroner som genererer rytmer i hjernen under søvn, gir noe informativt innhold for å styrke minner," sier Aton. "Rytmen selv synes å være den mest kritiske delen, og muligens hvorfor du trenger å sove for å danne disse minner."

Deretter planlegger forskerne å teste om gjenopprettelse av hippokampale svingninger (etterligner effektene av søvn i CA1) er tilstrekkelig for å fremme normal minnesdannelse når mus er søvnberøvet.

kilde: University of Michigan

Relaterte bøker

{amazonWS: searchindex = Bøker; søkeord = Søvnfjerning; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

følg InnerSelf på

facebook-ikonettwitter-iconrss-ikonet

Få den siste via e-post

{Emailcloak = off}