Amerikaanse neurowetenschappers hebben ontdekt dat iemands geheugen van dingen die ze overdag hebben geleefd of geleerd, merkbaar kan worden verbeterd door het stimuleren van de zogenaamde sigma-ritmes tijdens de slaap met wisselstroom, aldus een artikel gepubliceerd in het tijdschrift Current Biology.
“We hebben een speciaal niet-invasief hersenstimulatiesysteem ontwikkeld: een set elektroden die op het hoofd worden bevestigd. Het produceert een reeks extreem zwakke elektrische impulsen tijdens de slaap, op het moment dat ons geheugen wordt geconsolideerd.
Het bleek dat de stimulatie van elektrische pieken op dit moment, het zogenaamde sigma-ritme, het geheugen van de vrijwilligers verbeterde,”zei Flavio Frolich van de Universiteit van North Carolina in Chapel Hill (VS).
Volledige slaap, waarbij de fasen van de REM-slaap worden gecombineerd, wanneer een persoon of een dier in het geheugen de gebeurtenissen van de afgelopen dag 'herhaalt', en langzame slaap, wanneer ons lichaam volledig verdoofd is, werd tot nu toe beschouwd als een onderscheidend kenmerk van zoogdieren en vogels. De aanwezigheid van slaapfasen en het vermogen om herinneringen te 'spelen', zoals wetenschappers dachten, was een teken van een hogere intelligentie bij vogels en warmbloedige dieren dan bij reptielen en amfibieën.
Zoals Frolikh opmerkt, zijn beide slaapfasen goed bestudeerd door wetenschappers, maar neurofysiologen hebben nog niet begrepen hoe het geheugen wordt geconsolideerd tijdens de REM-slaap, en hoe we hieraan kunnen bijdragen, of vice versa, iemand laten vergeten wat hij overdag leefde.
Een van de onderscheidende kenmerken van REM-slaap zijn de zogenaamde sigma-ritmes - spoelvormige groepen uitbarstingen van hersengolven met een frequentie van 10 tot 16 hertz, waarvan de sterkte geleidelijk toeneemt en vervolgens afneemt. Wetenschappers vermoedden dat deze structuren op het EEG in verband zouden kunnen worden gebracht met het proces van geheugenconsolidatie, maar het was niet duidelijk of deze elektrische fluctuaties bijdragen aan het onthouden van de afgelopen dag, of gewoon een "echo" zijn van de synchrone activiteit van hersencellen.
Frolikh en zijn collega's hebben getest welke van deze theorieën correct is met behulp van het systeem dat ze hebben gemaakt voor "draadloze" hersenstimulatie, dat niet werkt op directe, maar op wisselstroom. Deze hersengolfstimulator, legt de neurofysioloog uit, heeft één groot voordeel ten opzichte van conventionele apparaten van dit soort - hij stelt je in staat om hersengolven van slechts één type te versterken of te onderdrukken, zonder het werk van anderen te beïnvloeden.
Met behulp van een vergelijkbare zender testten de wetenschappers wat er zou gebeuren met de herinnering van verschillende vrijwilligers als hun sigma-ritmes tijdens de slaap zouden toenemen. Voordat hij naar bed ging, zoals Frolikh zegt, moesten zijn afdelingen twee geheugentests doorstaan - onthoud de associaties tussen woordparen en reproduceer de "fractie" die door de vingers van de onderzoeker is uitgeschakeld.
Promotie video:
Zoals het experiment aantoonde, verbeterde de stimulatie van sigmagolven het geheugen van de vrijwilligers - ze begonnen bijvoorbeeld de reeks vingeraanvallen veel vaker en correcter te herinneren. Interessant is dat hun associatieve geheugen niet verbeterde en dat ze woorden zo slecht uit het hoofd leerden als vóór het begin van de stimulatie of na een valse stimulatie, wat niet echt werd gedaan.
Volgens Frolikh suggereert het bereiken van een dergelijk resultaat dat hersengolven het proces van geheugenconsolidatie beïnvloeden en suggereren dat we dit proces kunnen beheersen door de hersenen te stimuleren. In de nabije toekomst zal zijn team proberen het apparaat dat ze hebben gemaakt te gebruiken om het geheugen te stimuleren bij mensen die lijden aan schizofrenie of de ziekte van Alzheimer, waardoor ze weer een vol leven kunnen krijgen.
