A Nature folyóiratban a napokban közzétett eredmények arra utalnak, hogy létezik egy kritikus ablak a memóriafeldolgozás számára, mondja Loren Frank, a Kaliforniai Egyetem idegkutatója, aki nem vett részt a vizsgálatban. Ha ez alatt nem rögzül az emlék, akkor azt elveszítjük. Kamran Diba, az eredményekről beszámoló tanulmány társszerzője, a Michigani Egyetem számítástudományi neurológusa szerint ezek az eredmények idővel célzott kezelésekhez vezethetnek a memória javítására.
Az idegsejtek ritkán működnek önállóak, nagymértékben össze vannak kapcsolva, és gyakran ritmikus vagy ismétlődő mintázatokban, együtt sülnek el. Az egyik ilyen mintázatot éles hullámok jellemzik, amelyekben a neuronok egy nagy csoportja rendkívül összehangoltan sül el, majd egy második nagy neuroncsoport teszi ugyanezt, és így tovább, egymás után, egy bizonyos tempóban. Ezek a hullámok a hippokampusz nevű agyi területen fordulnak elő, amely kulcsfontosságú az emlékképzésben. A mintázatok feltehetően megkönnyítik a neokortexszel való kommunikációt, ahol később a hosszú távú emlékek tárolódnak.
A jelenség funkciójára utaló egyik nyomot az jelenti, hogy a megfigyelt idegsejti működések némelyike annak a mintázatnak egyfajta felgyorsított verziója, amit a múltbeli események során az agyban megfigyeltek. Például amikor egy állat meglátogat egy bizonyos helyet a ketrecében, a hippokampuszban a neuronok egy meghatározott csoportja egyidejűleg elsül, létrehozva az adott hely neurális reprezentációját. Később ugyanezek az idegsejtek éles hullámokban vehetnek részt – mintha gyorsan újra lepörgetnék az adott élmény részleteit.
Korábbi kutatások során megállapították, hogy amikor ezeket a hullámokat megzavarják, az egerek nehezen teljesítenek a memóriateszteken. Amikor pedig a hullámzást meghosszabbították, ugyanezen a teszten javult a teljesítményük. Ez lapaján nevezi Buzsáki György, a NYU Langone Health idegkutatója, aki az 1980-as évek óta kutatja ezeket a mintázatokat, a hullámokat a memória és a tanulás „kognitív biomarkerének”.
A kutatók azt is észrevették, hogy az éles hullámok mélyalvás és ébrenlét közben is előfordulnak, és úgy tűnik, hogy az alvás közbeniek különösen fontosak a rövid távú információk hosszú távú emlékké alakításában. A hullámok, az alvás és az emlékezet közötti összefüggések jól dokumentáltak, de kevés olyan vizsgálat volt, amely közvetlenül manipulálta volna az alvást annak megállapítására, hogy az hogyan befolyásolja ezeket a hullámokat, és ezáltal az emlékezetet, mondja Diba.
Annak megértése érdekében, hogy a rossz alvás hogyan befolyásolja a memóriát, Diba és kollégái hét patkány hippokampusz-aktivitását rögzítették, miközben azok több héten keresztül labirintusokat fedeztek fel. A kutatók néhány állat alvását rendszeresen megzavarták, a többit pedig igény szerint hagyták aludni.
Diba meglepetésére a többször felébresztett patkányoknál hasonló, sőt, magasabb volt az éles hullámú aktivitás szintje, mint a normális alvást kapó rágcsálóknál. A hullámok időzítése azonban gyengébb és kevésbé szervezett volt, a korábbi elsülési mintázatok ismétlődésének jelentős csökkenését mutatta. Miután az alváshiányos állatok két nap után kialudták magukat, újraindultak a korábbi neurális mintázatok, de soha nem érték el a normális alvásban részesült állatoknál tapasztalt szintet.
Ez a vizsgálat világossá teszi, hogy az emlékek feldolgozása azok átélése után is folytatódik, és az élmény utáni feldolgozás nagyon fontos, mondja Frank. A kutató hozzáteszi, hogy ez megmagyarázhatja, miért nem jó stratégia a vizsga előtti egész éjszakai magolás. A vizsgálat egy másik fontos tanulsággal is szolgált a kutatóknak: az éles hullámok „hullámzásának” minősége fontosabb, mint azok mennyisége, tekintve, hogy a normális alvású és az alváshiányos patkányoknak hasonló mennyiséget mutattak a hullámok.
Buzsáki elmondása szerint az eredmények egybevágnak a csoportja által márciusban közzétett adatokkal, amelyek szerint az ébrenlét során fellépő éles hullámok segíthetnek szortírozni, hogy mely élmények kerüljenek be a hosszú távú memóriába. Elképzelhető, mondja, hogy az alváshiányos patkányok rendezetlen éles hullámai nem teszik lehetővé, hogy a hosszú távú emlékezetbe hatékonyan kerüljenek be az élmények. Ennek következtében az állatok nem képesek később reprodukálni az ilyen élmények idegi elsülési mintázatát. Ez azt is jelenti, hogy az alvás megzavarásával meg lehet akadályozni, hogy az emlékek bekerüljenek a hosszú távú memóriába, ami hasznos lehet például olyankor, ha valaki traumatikus élményeket élt át, teszi hozzá a szakértő.
