Сплячий мозок може вийти з синхронізації у літніх людей, порушуючи пам’ять

Нові дослідження виявили, що повільні та швидкі мозкові хвилі під час глибокого сну повинні синхронізуватися саме в потрібний момент, щоб натиснути кнопку збереження на нових спогадах.

Хоча ці мозкові ритми, що трапляються сотні разів на ніч, рухаються в ідеальному порядку у молодих дорослих, нове дослідження дослідників з Каліфорнійського університету в Берклі показує, що в літньому віці повільні хвилі під час не швидкого руху очей (NREM ) сон не встигає вчасно контактувати з швидкими електричними спалахами, відомими як "веретена".

"Несвоєчасне запобігання заважає людям похилого віку мати можливість ефективно натискати кнопку збереження на нових спогадах, що веде до нічного забуття, а не запам'ятовування", - сказав старший автор дослідження д-р Метью Уокер, професор нейрології та психології з Берклі, директор Центр науки про сон людини в університеті.

"По мірі старіння мозку він не може точно координувати ці дві мозкові хвилі глибокого сну", - додав він. "Як тенісист, який не входить у гру, вони перебираються і пропадають".

Використовуючи тенісну аналогію, повільні мозкові хвилі або коливання представляють метання м'яча, тоді як шпинделі символізують розмах ракетки, оскільки вона має на меті встановити контакт з м'ячем і подати туза.

«Час - це все. Тільки тоді, коли повільні хвилі та веретена з’єднуються за дуже вузьке часове вікно можливостей - приблизно одну десяту секунди - мозок може ефективно зберігати нові спогади у своєму довгостроковому сховищі ”, - сказав провідний автор дослідження д-р Рендольф Хелфріч, докторант з неврології.

Дослідники також виявили, що нездатність старіючого мозку координувати мозкові хвилі глибокого сну, швидше за все, зумовлена ​​деградацією або атрофією медіальної лобової кори, ключової області лобової частки мозку, яка створює глибокий відновний сон, яким ми радіємо в молодості.

"Чим гірша атрофія в цій ділянці мозку у літніх людей, тим більш скоординованими та погано приуроченими є їхні мозкові хвилі глибокого сну", - сказав Уокер. "Але є срібна підкладка: сон тепер є новою метою для потенційного терапевтичного втручання".

Щоб підсилити повільні хвилі та оптимально їх синхронізувати з веретенами, дослідники планують застосувати електричну стимуляцію мозку до лобової частки в майбутніх експериментах.

"Шляхом електричного підсилення цих нічних мозкових хвиль ми сподіваємось відновити певний рівень здорового глибокого сну у людей похилого віку та людей з деменцією, і, тим самим, усуваючи аспекти їх навчання та пам'яті", - сказав Уокер.

Для поточного дослідження дослідники порівняли нічну пам’ять 20 здорових дорослих людей у ​​20 років та 32 здорових людей похилого віку, переважно 70-х років. Перед тим, як лягти спати на нічний сон, учасники навчались, а потім тестувались на 120 наборах слів.

Під час сну дослідники реєстрували свою електричну активність мозкових хвиль за допомогою електроенцефалографії шкіри голови (ЕЕГ). Наступного ранку учасники дослідження знову були протестовані на парах слів, цього разу під час проходження функціональної та структурної магнітно-резонансної томографії (fMRI).

Результати ЕЕГ показали, що у людей похилого віку веретена постійно досягали піку на початку циклу консолідації пам'яті і пропускали синхронізацію з повільними хвилями.

Більше того, візуалізація мозку показала атрофію сірої речовини в медіальній лобовій корі літніх людей, що свідчить про те, що погіршення стану в області лобової частки заважає глибоким повільним хвилям ідеально синхронізуватися з веретенами.

Дослідження було опубліковане в журналі Нейрон.

Джерело: Каліфорнійський університет - Берклі