Według artykułu opublikowanego w czasopiśmie Current Biology, amerykańscy neuronaukowcy odkryli, że pamięć człowieka o tym, co przeżyła lub czego się nauczyła w ciągu dnia, może zostać zauważalnie poprawiona poprzez stymulowanie tak zwanych rytmów sigma podczas snu za pomocą prądu przemiennego.
„Opracowaliśmy specjalny nieinwazyjny system stymulacji mózgu - zestaw elektrod, które są przymocowane do głowy. Wytwarza zestaw niezwykle słabych impulsów elektrycznych podczas snu, w momencie utrwalenia naszej pamięci.
Jak się okazało, stymulacja wyładowań elektrycznych w tym czasie, tak zwany rytm sigma, poprawiła pamięć ochotników”- powiedział Flavio Frolich z University of North Carolina w Chapel Hill (USA).
Pełen sen, który łączy fazy snu REM, kiedy człowiek lub zwierzę „odtwarza” w pamięci wydarzenia minionego dnia, oraz powolny sen, kiedy nasze ciało jest całkowicie odrętwiałe, był do tej pory uważany za cechę charakterystyczną ssaków i ptaków. Obecność faz snu i zdolność do „odtwarzania” wspomnień, jak wierzyli naukowcy, świadczyła o wyższej inteligencji ptaków i zwierząt stałocieplnych niż u gadów i płazów.
Jak zauważa Frolikh, obie fazy snu zostały dobrze zbadane przez naukowców, jednak neurofizjolodzy nie zrozumieli jeszcze, jak konsoliduje się pamięć podczas snu REM i jak możemy się do tego przyczynić lub odwrotnie, sprawić, by człowiek zapomniał, czym żył w ciągu dnia.
Jedną z wyróżniających cech snu REM są tzw. Rytmy sigma - wrzecionowate grupy wyładowań fal mózgowych o częstotliwości od 10 do 16 Hz, których siła stopniowo rośnie, a następnie maleje. Naukowcy podejrzewali, że te struktury w EEG mogą być związane z procesem konsolidacji pamięci, ale nie było jasne, czy te wibracje elektryczne przyczyniają się do zapamiętywania minionego dnia, czy też są po prostu „echem” synchronicznej aktywności komórek mózgowych.
Frolikh i jego koledzy przetestowali, która z tych teorii jest poprawna, używając stworzonego przez nich systemu do „bezprzewodowej” stymulacji mózgu, która działa nie na prąd stały, ale na prąd zmienny. Ten stymulator fal mózgowych, wyjaśnia neurofizjolog, ma jedną dużą przewagę nad konwencjonalnymi urządzeniami tego typu - pozwala wzmacniać lub tłumić fale mózgowe tylko jednego typu, bez wpływu na pracę innych.
Korzystając z podobnego emitera, naukowcy przetestowali, co stałoby się z pamięcią kilku ochotników, gdyby ich rytmy sigma wzrosły podczas snu. Przed pójściem spać, jak mówi Frolikh, jego podopieczni musieli przejść dwa testy pamięci - zapamiętać skojarzenia między parami słów i odtworzyć „ułamek” wybity palcami eksperymentatora.
Film promocyjny:
Eksperyment wykazał, że stymulacja fal sigma poprawiła pamięć ochotników - np. Znacznie częściej i poprawnie zaczęli przypominać sobie sekwencję uderzeń palcami. Co ciekawe, ich pamięć asocjacyjna nie uległa poprawie i zapamiętali słowa tak słabo, jak przed rozpoczęciem stymulacji lub po fałszywej stymulacji, czego w rzeczywistości nie zrobiono.
Zdaniem Frolikha osiągnięcie takiego wyniku sugeruje, że fale mózgowe rzeczywiście wpływają na proces konsolidacji pamięci i sugerują, że możemy kontrolować ten proces poprzez stymulację mózgu. W najbliższym czasie jego zespół spróbuje wykorzystać stworzone przez siebie urządzenie do stymulacji pamięci u osób cierpiących na schizofrenię czy chorobę Alzheimera, co może pomóc przywrócić im pełnię życia.