Lär dig medan du sover – Hur hjärnan lagrar viktig information

En ny studie visar hur människor lär sig i sömnen och hur sömnfaser främjar detta. Två olika sömnfaser under djup sömn verkar spela en viktig, kompletterande roll i lärandet. Den ena förbättrar övergripande prestanda, medan den andra stabiliserar vad den sovande personen lärde sig dagen innan.

Hur kan människor lära sig i sömnen?

Forskare har länge vetat att god sömn gör underverk för förmågan att lära sig nya saker. Vad som dock var mindre tydligt är rollen för olika stadier av sömn. I synnerhet har det varit kontrovers om de relativa bidragen från snabb ögonrörelse (REM) sömn, när de flesta drömmar inträffar, och icke-REM-sömn, som i stort sett är drömlös. En studie av psykologer från Institute of Cognitive, Linguistic and Psychological Sciences vid Brown University ger viktiga ledtrådar som kan hjälpa till att lösa debatten. De flesta av hennes experiment fokuserar på visuellt lärande. Det tyder på att ett steg inte är viktigt än det andra för att lära sig nya färdigheter, men att neurokemisk bearbetning spelar både en viktig och kompletterande roll.

Teamet fann att medan icke-REM-fasen förbättrar prestanda för nyförvärvade färdigheter genom att återställa flexibiliteten, stabiliserar REM-sömnen dessa förbättringar. Dessutom förhindrar denna sömnfas att den nya informationen inte skrivs över av efterföljande inlärning. Mest REM -sömn sker under de sista sömntimmarna på ett sådant sätt att fyndet förstärker vikten av att inte förkorta dessa senare skeden. När människor sover på natten finns det många sömncykler. REM -sömn sker minst tre, fyra, fem gånger, särskilt under senare delen av natten. Dessutom behöver människor mycket REM -sömn så att de bättre kan komma ihåg vad de har lärt sig. Därför bör denna sömn vara oavbruten.

Fördelar med sömn för inlärning

Psykologer har tidigare identifierat två olika fördelar med sömn för inlärning. De hänvisar ofta till den första fördelen som “prestandaförbättring offline”. Detta är att inlärningen före sänggåendet förbättras efter sömnen utan ytterligare träning. Den andra fördelen, som anses vara motståndskraft mot störningar, skyddar färdigheter som lärt sig före sängen från att bli störda eller åsidosatta av efterföljande lärande efter att ha vaknat. För att dra nytta av båda finns det en avvägning mellan flexibilitet och stabilitet. Inlärning under dagen innebär att det bildas nya synapser, som är de elektriska förbindelserna mellan nervceller. Följaktligen beror förstärkning av befintliga synapser på upprepad användning. Medan människor lär sig medan de sover, verkar hjärnan effektivisera sin verksamhet för att arbeta mer effektivt.

En ledande hypotes tyder på att hjärnan reaktiverar synapser som blir starkare allt eftersom dagen fortskrider eller alla urskillningslöst svagare. Detta återställer flexibiliteten eller plasticiteten i hjärnans lokala anslutningar och bredare nätverk för att förbättra den övergripande prestandan. Samtidigt måste hjärnan stabilisera viktiga synapser under sömnen för att förhindra att det som lärt sig föregående dag raderas av nya inlärningsupplevelser.

Forskarna använde elektroder som var tejpade på försökspersonernas ögonlock och hårbotten. Detta gjorde att de kunde avgöra när försökspersonerna gick in i olika skeden av sömnen. De använde också en teknik som kallas magnetisk resonansspektroskopi. Detta gör det möjligt att mäta de relativa koncentrationerna av två signalsubstanser (glutamat och gamma-aminosmörsyra (GABA)) som bearbetar visuell information i delar av hjärnan. Allt som allt resultaten tyder på, att båda faserna av sömn är avgörande för att lära sig nya saker. Medan hjärnan är “offline” förbättrar icke-REM-sömn prestanda för nyinlärda uppgifter. Men utan REM -sömn för att stabilisera minnen går dessa vinster förlorade.