Záhadná paměť: Proč ji ztrácíme? Vědci zjistili, jak se tomu dá zabránit

Vědci, kteří studují lidský mozek, již dlouho věděli, že spánek hraje důležitou roli při formování vzpomínek (a zapomínání).

Aby se krátkodobá paměť změnila na paměť dlouhodobou (získané poznatky byly zapamatovány na delší dobu), měly by se v mozku vytvářet nové mezineuronové spoje. Jejich formování se nejlépe daří práve během spánku (to je důvod, proč spánek po učení posiluje paměť).

Z hlediska buněčné aktivity není spánek pro mozek odpočinkem: když člověk spí, mozek jen změní svůj rytmus - elektrické vibrace. Ve fázi hlubokého spánku se rychlost rytmů mozku střídá a záblesky jeho činnosti se podobají vřetenu (odtud název "spánková vřetena").Aby se nové vzpomínky udržely, měly by být tyto výkyvy synchronizovány ve správný čas.

A právě jejich desynchronizace, jak zjistili vědci z Kalifornské univerzity v Berkeley, by mohla vést ke ztrátě vzpomínek - k zapomínání.

Typicky se taková porušení mozku vyskytují u starších lidí. Podle vědců to je způsobeno skutečností, že ve fázi rychlého spánku nemají pomalé vlny čas přijít do styku s "vysokorychlostními" záblesky - vřeteny.

"Pouze, když se pomalé vlny a vřetena na velmi krátkou dobu, přibližně na jednu desetinu sekundy, spojí, může mozek efektivně zařadit nové vzpomínky do své dlouhodobé paměti," vysvětluje jeden ze spoluautorů studie Randolph Helfrich.

Tým vědců pozval k experimentu dvacet zdravých lidí ve věku 20 let a dvaatřicet lidí ve věku 70 let. Jejich úkol byl prostý - spát. Ještě předtím se však všichni dobrovolníci naučili 120 nových slov a absolvovali paměťové testy.

Zatímco účastníci spali, výzkumníci sledovali práci jejich mozku pomocí EEG. Další den ráno vědci zopakovali testy a monitorovali činnost mozku dobrovolníků pomocí funkčního a strukturního zobrazování magnetickou rezonancí.

Výsledky ukázaly, že u starších lidí dosáhly záblesky aktivity (vřetena) svého vrcholu na samém začátku cyklu konsolidace paměti, tudíž neprošly synchronizací s pomalými vlnami.

Navíc vizualizace ukázala atrofii šedé hmoty v mediálním čelním kortexu mozku starších osob (klíčová oblast zodpovědná za hluboký spánek). Právě toto poškození je podle autorů důvodem, proč nedochází k synchronizaci.

"Desynchronizace těchto procesů takříkajíc nedovoluje starším lidem, aby stiskli tlačítko 'Uložit', kvůli čemuž jejich mozek místo toho, aby 'přenesl vzpomínky z jedné složky do jiné', tyto vzpomínky maže," vysvětlil vedoucí autor studie profesor Matthew Walker. "Jak mozek stárne, není možné tyto dva procesy koordinovat," doplňuje.

Vyšetření magnetickou rezonancí prokázalo, že jsou takové poruchy nejčastěji způsobeny poškozením nebo atrofií oblasti v mozku, která se nazývá mediální frontální kortex. "Čím více tato oblast atrofuje, tím je vzdálenější synchronizace dvou výše zmíněných procesů ve fázi hlubokého spánku," říká profesor Walker.

Dobrou zprávou je, že tento objev naznačuje, jak lze zlepšit práci mozku a pomáhat mu udržet vzpomínky.

Aby docházelo k synchronizaci mezi pomalými vlnami a vřeteny, výzkumníci doporučují podstupovat elektrickou stimulaci čelního laloku (mimochodem, dříve tato metoda pomohla zlepšit krátkodobou paměť pacientů).

Výzkumníci se chystají provést další řadu experimentů, aby otestovali účinnost elektrostimulace. Pokud testy budou úspěšné, pak by podle vědců mohla léčba pomoci jak starým lidem, tak lidem s onemocněním mozku k obnovení funkcí mozku a k lepší paměti.