Jak probíhá učení ve spánku, ukázalo sledování mozků laboratorních zvířat.
Mnohé z toho, co jsme ve dne udělali nebo se naučili, si opakujeme ve spánku. Bez těchto „opakovacích lekcí“ bychom se učili jen s obtížemi. Tým vědců z University of Arizona v Tucsonu vedený Brucem Mc Naughtonem zjistil, že „opáčko“ běží v mozku jako sedmkrát zrychlený film. Výsledky jejich výzkumu uveřejnil týdeník Science.
To, co vnímáme, se promítá do vybraných center v mozkové kůře. Pokud si máme tyto vjemy zapamatovat, musí informace postoupit do části mozku zvané hipokampus. Tam dostane značku – jakýsi dočasný „čárový kód“.
Takto označena putuje informace zpět do mozkové kůry. Podle přidělených značek si pak mozek dokáže najít a znovu pospojovat informace tvořící určitou vzpomínku. Když zavzpomínáme na loňskou štědrovečerní večeři, vybaví se nám, kde kdo seděl, jakou jsme poslouchali hudbu i kolik nás to stálo.
Nad kaprem a bramborovým salátem jsme mohli sedět třeba hodinu. Mozek si ale událost přehraje za osm či deset minut. Nic jiného mu nezbývá. Když si máme totiž něco zapamatovat, musí to mozek probírat několikrát po sobě.
Mozek nedokáže okamžitě změnit vzájemné propojení neuronů tak, aby se nám určitá událost pevně usadila v paměti. Poprvé musí použít pro uložení nové informace stávající propojení. Je to jakési provizorium, které se opakováním ve spánku vylepší. Jak si mozek znovu a znovu zrychleně přehrává událost, mění se postupně propojení neuronů, až nakonec umožní hladké vybavení informace.
Mc Nauhghtonův tým nejprve učil laboratorní potkany 50 minut běhat na několik různých míst. Při tom vědci snímali z mozku zvířat signály z několika skupin nervových buněk v mozku. Zaznamenaly vzor vzruchů, které tyto buňky při učení vykazovaly.
Pak dostali učením zmožení potkani příležitost k hodinovému spánku. V mozku spících zvířat nervové buňky opakovaly stejný vzor vzruchů jako při výcviku. Objevoval se v mozkové kůře i hipokampu.
Vše však probíhalo šestkrát až sedmkrát rychleji. Potkani si zrychleně přehrávali malé kousky toho, co prožili, a měnili to na malé „balíčky“ ukládané do paměti.
Podle amerického neurobiologa Matthewa Wilsona z Massachusetts Institute of Technology v Cambridgi dochází zcela jistě k podobně „zrychlenému přehrávání“ denních zážitků a zkušeností i v mozku spícího člověka. „Jsem přesvědčený, že tyto jevy mají přímou souvislost s našimi sny,“ řekl Wilson pro týdeník Nature.
***
Nerušit, „vypaluji“ vzpomínky Tým vědců z University of Arizona objasnil, jak probíhá proces zapamatování si v mozku myší a zřejmě i v hlavě lidí.
V první fázi pokusu experimentátoři snímali a zaznamenávali aktivitu mozkových buněk, poté následoval padesátiminutový výcvik a na závěr hodinový spánek.
Aktivita párů buněk počet shod během desetimilisekundového intervalu
spánek před úkolem
aktivita při úkolu
spánek po úkolu
Ukázalo se, že během spánku neurony generují podobné impulsy jako během učení. Opakování je však sedmkrát zrychlené. Tento proces je nutný k opravdovémudlouhodobému zapamatování.
