Сон допомагає мозку вивчити наочні завдання
Дослідники вважають, що під час сну мозок використовує нейронні коливання - мозкові хвилі - певної частоти для консолідації навчання в конкретних регіонах мозку.
Як повідомляється в Журнал неврології, Вчені Університету Брауна виявили, що дві специфічні частоти мозкових хвиль - швидка сигма та дельта - безпосередньо пов'язані з вивченням завдання постукування пальцем, подібного до друку або гри на фортепіано.
Нещодавнє дослідження виявляє подібний візерунок для візуального завдання, в якому 15 добровольців навчали виявляти приховану текстуру серед затемненого візерунка ліній.
Це трохи схоже на абстрактну гру "Де Вальдо", але таке навчання - це не просто академічна вправа, сказав Такео Ватанабе, доктор філософії, професор когнітивних, лінгвістичних та психологічних наук у Брауні.
"Встановлено, що перцептивне навчання загалом покращує зорові здібності пацієнтів, які мають певний спад функцій через старіння", - сказав Ватанабе.
У цьому випадку дослідники розробили експеримент, щоб побачити, як сон може допомогти такому тренуванню закріпитися.
Вони вимірювали мозкові хвилі учасників під час сну до і під час тренувань, а також вимірювали продуктивність волонтерів у виконанні завдання до і після.
Дослідники помітили значне збільшення потужності сигматичних мозкових хвиль після сну порівняно з тим, що було раніше в зоровій кортикальній області в потиличній частці мозку добровольців.
Щоб переконатись, що вони вимірювали активність, пов’язану з вивченням завдання, дослідники навмисно помістили стимул завдання дискримінації в конкретний квадрант поля зору досліджуваних.
Це положення відповідає анатомічно відмінній частині зорової зони кори. Команда побачила, що виміряний коефіцієнт посилення потужності сигма-хвилі був більшим саме в тій тренованій частині зорової зони кори, а не в нетренованих частинах.
Вони також побачили, що різниця в збільшенні потужності між тренованими та нетренованими регіонами зорової кортикальної зони корелювала із покращенням виконання завдання кожного індивіда.
Дослідники використовували нові технології у дослідженні, включаючи магнітну та електронну енцефалографію, магнітно-резонансну томографію та полісомнографію для вимірювання мозкових хвиль у певних областях мозку під час різних фаз сну.
Повторне значення коливань сигми, відомих як веретена сну, як для зорового завдання, так і для рухового завдання може бути важливим для з'ясування більш широкої картини того, як мозок консолідує навчання під час сну, зазначають дослідники.
Однак вони не побачили того самого підйому потужності дельта-частоти, який вони бачили при дослідженні рухового завдання.
Неврологи вважають, що дві смуги частот грають різні ролі. Частота сигми пов'язана з внутрішньою роботою області мозку, тоді як дельта більше пов'язана з міжрегіональним спілкуванням.
"Поки ми думаємо, що сигма-смуга використовується часто під час роботи, пов'язаної з навчанням, але не обов'язково дельта-смуги", - сказала Юка Сасакі, доктор філософії, доцент (дослідження) когнітивних, лінгвістичних та психологічних наук.
Джерело: Університет Брауна
