Az alvás szerepe a memória kialakulásában

A Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) kutatói szerint az alvás olyan változásokat eredményez az agyban, amelyek elősegítik az új ismeretek, képességek elsajátítását.

Az emlékek rögzülésének első lépése, amikor valaki elhatározza, hogy megjegyez valamilyen új információt, például megtanul egy szólistát vagy egy dallamot, például zongorán. Az új emléknyomok kezdetben igen "sérülékenyek", így hamar elhalványulnak. A hosszú távú memória kialakulásához szükség van egy olyan folyamatra, amelynek során rögzülnek ezek az információk, és így később is előhívhatóak maradnak. A hosszú távú memória kialakulása során alapvetően két folyamat működhet. Egyrészt olyan kémiai változások következhetnek be az idegsejtekben, amelyek a megváltozott vagy újonnan felépített molekulák szerkezetében tárolják az információt. Másrészt új idegsejt-kapcsolatok (ún. szinapszisok) alakulnak ki, s az így létrejött új mintázatban tárolódhat az információ. Nemrég az is kiderült, hogy az alvás is kulcsszerepet játszik az emlékezet kialakulásában.

A Neuroscience c. szaklapban megjelent tanulmány eredményei segíthetnek megmagyarázni, hogy mi az alvás szerepe az új készségek elsajátításában és a memória kialakulásában. A tanulmány arra is választ kínál, hogy miért alszanak többet a csecsemők és a gyermekek mint a felnőttek, és segíthet egyes agysérülést szenvedett betegek kezelésében is.

"A korábban végzett kutatásaink eredményei azt mutatták, hogy egy bizonyos alvásmennyiség hatására javult a betegek hosszú távú memóriát igénylő feladatokban nyújtott teljesítménye" - mondta a kutatás vezetője, Matthew Walker. Eddig azonban nem tudták, hogy ez pontosan milyen módon megy végbe. Az újabb kísérletek során funkcionális mágneses rezonanciás képalkotó eljárással (fMRI) vizsgálták a kísérletben résztvevők agyműködését. Ezzel a módszerrel nyomon követhető, hogy az agynak mely területei aktívak alvás közben, és melyek nem azok. A kutatók ezáltal közelebb kerülhettek annak a kérdésnek a megválaszolásához, hogy mi az alvás szerepe a tanulásban és az új emléknyomok tárolásában.

A mostani kísérletben tizenkét egészséges, egyetemista korú személynek kellett ujjaival egy olyan mozdulatsort elsajátítania, mintha zongorán játszanának. Tizenkét órányi ébrenlét, illetve ugyanennyi alvás után a résztvevőket arra kérték, hogy idézzék fel a mozdulatsort, miközben fMRI segítségével folyamatosan mérték agyi aktivitásukat. Az eredmények azt mutatták, hogy míg az agy egyes területei bizonyos mennyiségű alvást követően kifejezetten aktívabbak lettek, addig más területeken láthatóan csökkent az agyi aktivitás mértéke. Összességében elmondható, hogy az alvás hatására az összes résztvevőnél jelentősen javult a betanult mozdulatsor felidézésének képessége. "A kisagy aktivitása egyértelműen növekedett azt követően, hogy a személyek végigaludtak egy éjszakát. Ezzel párhuzamosan viszont csökkent a limbikus rendszer aktivitása" - mondta Walker. A kisagy fontos szerepet játszik a mozgáskoordinációban, míg a limbikus rendszer az érzelmek, például a szorongás és a stressz szabályzásában vesz részt.

"Az fMRI segítségével készített képekből kiderül: az alvás során folyamatosan változik az egyes agyterületek aktivitása. Úgy tűnik, hogy alvás közben a nappal megtanult dolgok olyan agyi régiókba kerülnek át, ahol hatékonyabban tárolódnak. Ennek az a következménye, hogy a memóriát igénylő feladatokat ébredés után gyorsabban és pontosabban vagyunk képesek végrehajtani, miközben a szorongás és a stressz is csökken" - magyarázta Walker.

A jelenlegi kutatás arra is magyarázatot kínál, hogy miért van a csecsemőknek és a fiatalabb korosztálynak átlagosan több alvásra szüksége, mint a felnőtteknek. "Az alvás kulcsfontosságú szerepet tölt be az ember fejlődésében. Egy éves korunk körül szinte folyamatosan gyakoroljuk az olyan mozdulatsorokat, mint a végtagjaink vagy az ujjaink mozgatása. Az újszülötteknek rengeteg új dolgot kell elsajátítaniuk, és ehhez kiadós mennyiségű alvásra van szükségük" - mondta Walker. A beszéd- és zenetanulás, végtagjaink mozgatása, és az összes olyan folyamat, ami a külvilágból származó információk feldolgozását és alkalmazását igényli, idővel egyre automatikusabbá válik és egyre kevésbé igényli a tudatos odafigyelést.

Az eredmények hatékonyabbá tehetik azoknak a betegeknek a kezelését is, akiknek valamilyen agysérülés következtében újra kell tanulniuk a beszédet vagy valamilyen mozgást. A kutatás arra is rávilágít, hogy - különösen fiatalabb korban - nem igazán szerencsés dolog becsapni a saját szervezetünket azzal, hogy hétvégén pihenjük ki az egész hetes kialvatlanságot, mivel így kevésbé leszünk képesek a hatékony tanulásra.

Illyés András