睡眠は、学習と記憶形成にとって重要であることが知られている。さらに、科学者は特定の記憶を取り出し、睡眠中に統合することさえできました。しかし、これまでの正確なメカニズムは今まで知られていませんでした。
人気の漫画「デクスター・ラボラトリー」で育った私たちの中には、デクスターが一晩中フランス語を学びたいという有名なエピソードを思い出すかもしれません。
彼は彼にフランス語のフレーズを演奏することによって睡眠中に学ぶのに役立つ装置を作ります。
もちろん、ショーはコメディーなので、デクスターのレコードは「…」というフレーズにはまってしまい、翌日には何も言えなくなってしまいます。
これは、もちろん、彼が一連の陽気な状況に陥る問題です。
私たちが睡眠中に学ぶことができるアイデアは、芸術家や科学者の心を魅了しました。ある日、私たちはすべて、睡眠中の学習によって生産性を大幅に向上させる可能性が非常に高いです。しかし、このようなシナリオが現実になることはあり得ますか？
新しい研究はこれを示唆しているようであり、一般に科学者は、睡眠中に脳内で何が起きているのか、安静状態が学習と記憶形成にどのように影響するのかをより深く理解することに近づいています。
例えば、以前の研究では、非急速眼球運動（非REM）睡眠 – または夢のない睡眠 – が記憶を統合するために不可欠であることが示されている。
また、睡眠スピンドル、または非レム睡眠の第2段階の間に脳波（EEG）上で見ることができる振動性脳活動の突発的スパイクが、この記憶統合の鍵であることが示されている。
科学者は、特定の記憶を明確に目標とし、聴覚的手がかりを使用してそれらを再活性化または強化することもできました。
しかし、このような成果の背後にあるメカニズムは今まで不可解だった。このようなメカニズムが新しい情報を記憶するのに役立つのであれば、研究者はまた気付かなかった。
そのため、研究チームが調査を開始しました。英国のヨーク大学のScott Cairneyは、イギリスのバーミンガム大学で働くBernhard Staresinaと共同研究を行った。
彼らの発見は雑誌に掲載された
メモリ統合のためのスリープスピンドルキー
Cairneyは、研究の動機付けを説明しています。「睡眠中に記憶が脳内で再活性化することは確かですが、この現象を支える神経プロセスはわかりません。
「睡眠スピンドルは、以前の研究での記憶のための睡眠の利点に関連しているので、これらの脳波が再活性化を仲介するかどうかを調査したい」と彼は続けている。
「メモリの再アクティブ化をサポートしている場合、スピンドルが発生した時点でメモリ信号を解読することが可能であるとさらに推論しました」
彼らの仮説を検証するために、Cairneyと彼の同僚は、46人の参加者に、「昼寝の前に物体やシーンの言葉と絵との関連を学ぶ」ように尋ねた。
その後、一部の参加者は90分の昼寝を取ったが、他の参加者は目を覚ました。昼寝の間に「半分の言葉が再生され、新しく学んだ絵の思い出を再活性化させるようになった」と話した。
「良い睡眠の後に参加者が目を覚ましたとき、私たちはそれらの言葉を再び提示し、オブジェクトとシーンの絵を思い出すように頼んだ」
「私たちの記憶は、睡眠中に提示された言葉に関連した写真のほうが、そうでない言葉に比べて良いことが分かった」とCairneyは報告する。
研究者は、EEGマシンを用いて、記憶を再活性化するために関連する言葉を演奏することは、参加者の脳の中で睡眠スピンドルを引き起こすことも分かった。
より具体的には、EEG睡眠スピンドルパターンは、参加者がシーンに関連する物体または記憶に関連する記憶を処理しているかどうかを研究者に「告げた」。
私たちが眠っている間に記憶を増強する方法
「我々のデータは、スピンドルが睡眠中の関連する記憶機能の処理を容易にし、このプロセスによってメモリの統合が促進されることを示唆しています」とStaresina氏は言います。
「これまでに示されてきたが、目標とするメモリ再活性化によって睡眠中のメモリ統合が促進され、睡眠スピンドルが主要なメカニズムを示す可能性がある」と彼は続けている。
Cairney氏は、「目を覚ましているときは新しいことを学ぶが、眠っているときにはそれを洗練し、必要な時に適切に適用することが容易になる」と述べています。健康な脳機能を維持するのに役立つかもしれない」
Staresinaは、この新たに得られた知識が、眠っている間の記憶力を高める効果的な戦略につながる可能性があることを示唆している。
「睡眠スピンドルの直接誘導 – 例えば、電極による脳の刺激 – おそらく標的とされた記憶の再活性化との組み合わせは、我々が睡眠中に記憶性能をさらに改善することを可能にするかもしれない。
Bernhard Staresina
したがって、スクラッチからデクスターのラボを学ぶことは現実になるまでに時間がかかるかもしれませんが、私たちは眠っている間も脳が勉強を続けていると言うことができ、研究者はなぜこれが起こるのかをもっと知ることができます。
