Während jeder weiß, dass eine gute Nachtruhe unsere Energie wiederherstellt, stellt eine neue Studie der Cornell University fest, dass dadurch eine weitere wichtige Funktion beim Schlag wiederhergestellt wird: das Gedächtnis.
Das Lernen oder Erleben neuer Dinge aktiviert Neuronen im Hippocampus, einer Region des Gehirns, die für das Gedächtnis wichtig ist.
Später, während wir schlafen, wiederholen dieselben Neuronen das gleiche Aktivitätsmuster. Auf diese Weise konsolidiert das Gehirn diese Erinnerungen, die dann in einem großen Bereich namens Kortex gespeichert werden.Aber wie kommt es, dass wir ein Leben lang immer wieder Neues lernen können, ohne alle unsere Neuronen zu verbrauchen?
Eine neue Studie mit dem Titel „A Hippocampal Circuit Mechanism to Balance Memory Reactivation While Sleep“, die gerade in Science veröffentlicht wurde, stellt fest, dass zu bestimmten Zeiten während des Tiefschlafs bestimmte Teile des Hippocampus still werden, wodurch diese Neuronen neu gestartet werden können.
„Dieser Mechanismus könnte es dem Gehirn ermöglichen, am nächsten Tag dieselben Ressourcen, dieselben Neuronen, für neues Lernen wiederzuverwenden“, sagte Azahara Oliva, Assistenzprofessorin für Neurobiologie und Verhalten und korrespondierende Autorin der Studie.
Der Hippocampus, der in drei Regionen – CA1, CA2 und CA3 – unterteilt ist, wurde in den Bereichen CA1 und CA3 gut untersucht, die an der Kodierung von Erinnerungen in Bezug auf Zeit und Raum beteiligt sind. Die Studie hebt jedoch die weniger verstandene CA2-Region hervor, die anscheinend die Stummschaltung und das Zurücksetzen des Hippocampus während des Schlafs bewirkt.
Mithilfe implantierter Elektroden im Hippocampus von Mäusen beobachteten die Forscher die neuronale Aktivität während des Lernens und des Schlafs. Sie stellten fest, dass Neuronen in den CA1- und CA3-Regionen während des Schlafs dieselben Muster reproduzierten, die während des Lernens entwickelt wurden. Die Forscher stellten jedoch auch Zeiträume fest, in denen diese Regionen still wurden, was ein Zurücksetzen des Gedächtnisses ermöglichte.
„Wir stellten fest, dass es während des Schlafs andere Hippocampuszustände gibt, in denen alles still ist“, sagte Oliva. „Die CA1- und CA3-Regionen, die sehr aktiv waren, waren plötzlich ruhig. Es ist ein Zurücksetzen des Gedächtnisses, und dieser Zustand wird von der mittleren Region, CA2, erzeugt.“
Die Studie ergab auch, dass es im Gehirn parallele Schaltkreise gibt, die von zwei Typen Interneuronen reguliert werden – einer ist für die Gedächtnisregulierung und der andere für das Zurücksetzen des Gedächtnisses zuständig. Deshalb ist tiefer und guter Schlaf so wichtig für unser Gehirn!
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