Voorheen het navorsers geweet dat die muise van slaap ontneem word nadat die muise 'n taak verrig het, het die muise aspekte van daardie taak vergeet. Maar navorsers was nie seker wat die funksie van die hippokampus nie - twee seeshorse-vormige strukture in die tydelike lob van die brein waar baie langtermynherinneringe gemaak word - kan nie sy werk doen nie.
Nou het navorsers bevind dat die moontlikheid die skuldige is om in die onderafdeling van die hippokampus inmenging met die slaap-geassosieerde ossillasies - of die ritmiese afvuur van neurone - in een onderafdeling van die hippokampus te veroorsaak. Hul uitslae verskyn in Nature Kommunikasie.
Om die rol van ossillasies in geheueformasie te toets, het die navorsers die basiese hippocampale aktiwiteit van 'n groep muise aangeteken. Hulle het muise in 'n nuwe omgewing geplaas, hulle laat verken, hulle het 'n sagte voetskok gegee, en dan weer in hul huishokke neergesit om normaalweg te slaap.
"As jy die muis na dieselfde struktuur terugbring, 'n dag of selfs 'n paar maande later, sal hulle hierdie baie gestremde vreesrespons hê, wat hulle vries," sê senior skrywer Sara Aton, 'n assistent professor in die Universiteit van Michigan se molekulêre , sellulêre en ontwikkelingsbiologie departement. "Maar as jy slaap, ontneem 'n dier vir 'n paar uur na daardie konteksskokpaar, sal die muis dit nie die volgende dag onthou nie."
Die navorsers het bevind dat slaap-geassosieerde ossillasies in 'n onderafdeling van die hippokampus, genaamd CA1, gewoonlik sterker was nadat hulle geleer het. Hulle het toe 'n nuwe groep muise geneem, hul basiese hippocampale aktiwiteit aangeteken en hulle dieselfde taak voltooi. Die navorsers het ook hierdie muise 'n dwelm gegee om 'n klein bevolking van inhibitiewe neurone in CA1 wat parvalbumien uitdruk, te inhibeer.
Die navorsers het nie die slaapgedrag van die dier verander nie - hulle het gewoonlik geslaap. Maar die aktiwiteit van parvalbumien-uitdrukkende neurone afskakel, het die ritmiese afbrand van omliggende CA1-neurone ontwrig terwyl dié diere aan die slaap was. Onderdrukking van die paralbumin-uitdrukkende selle het verskyn om die normale leerverwante toename in ossillasies in daardie gedeelte van die muis se hippokampus heeltemal uit te wis.
"Daar is 'n ou stelling wat die Hebreeuse wet genoem het, naamlik:" Vuur saam, dra saam, "sê Aton. "As jy twee neurone met groot gereeldheid in die nabyheid van mekaar kan kry, is dit heel waarskynlik dat jy die sterkte van verbindings tussen hulle sal beïnvloed."
Toe die neurone gereeld en ritmies bymekaar gehou word, het die muise vergete daar was 'n vreeslike assosiasie met hul taak.
"Die oorheersende ossillatoriese aktiwiteit, wat so krities vir leer is, word beheer deur 'n baie klein aantal van die totale selbevolking in die hippokampus," sê Nicolette Ognjanovski, 'n gegradueerde en mede-outeur van die studie. "Dit verander die verhaal van wat ons verstaan oor hoe netwerke werk. Die ossillasies wat parvalbumien selle beheer, is gekoppel aan globale netwerk veranderinge, of stabiliteit. Herinneringe word nie in enkelselle gestoor nie, maar versprei deur die netwerk. "
Die navorsers het ook die stabiliteit van die neurone se verbindings tussen die kontrolegroep en die groep vergelyk, wie se slaapverskille ontwrig is. Hulle het gevind dat nie net die verbindings sterker in die kontrolegroep was ná hul leerproef nie, maar ook dat die neuronale verbindings ook sterker was. Hierdie veranderinge is geblokkeer toe slaapverwante hippocampale ossillasies eksperimenteel ontwrig is.
"Dit lyk asof hierdie populasie neurone wat ritmes in die brein genereer tydens slaap, inligting verskaf om herinneringe te versterk," sê Aton. "Die ritme self blyk die kritiese deel te wees, en moontlik hoekom moet jy slaap om hierdie herinneringe te vorm."
Volgende, die navorsers beplan om te toets of die herstel van hippocampale ossillasies (wat die gevolge van slaap in CA1 naboots) voldoende is om normale geheuevorming te bevorder wanneer muise slaaploos word.
Bron: Universiteit van Michigan
verwante Boeke
at InnerSelf Market en Amazon
