Čo sa deje s tvojím mozgom počas spánku? Okno do ľudskej mysle je otvorené, vedci našli odpoveď

Vďaka novým technológiám a umelej inteligencii sa dnes o spánku dozvedáme omnoho viac. Práve pomocou dokázali umelej inteligencie vedci zo Ženevskej univerzity (UNIGE) vo Švajčiarsku dekódovať mozgovú aktivitu počas spánku a nahliadnuť do toho, na čo myslíme, keď spíme, informuje portál Medical Xpress.

Vedci skombinovali funkčnú magnetickú rezonanciu (fMRI) a elektroencefalografiu (EEG), čo im poskytlo poznatky, ktoré doposiaľ len predpokladali. Mozog počas spánku údajne triedi tisícky informácii, ktoré zhromaždil v priebehu dňa.

Čo sa odohráva v našom mozgu počas spánku?

Mozog, ktorý už neprijíma vonkajšie podnety, môže vyhodnotiť všetky tieto spomienky, aby si uchoval iba tie najužitočnejšie. Za týmto účelom vedú jednotlivé časti mozgu medzi sebou interný dialóg. Výsledky štúdie, ktoré sa objavili v časopise Nature Communications, otvárajú po prvý raz okno do ľudskej mysle v spánku.

V súčasnosti však chýbajú nástroje, ktoré sú schopné prekladať mozgovú činnosť. Tým pádom zostáva obsah našich myšlienok počas spánku neprístupný. Isté je, že spánok hrá dôležitú úlohu pri konsolidácii pamäti a emočnom manažmente. Vedci uvádzajú, že keď spíme, náš mozog znovu aktivuje pamäťovú stopu vytvorenú počas dňa a pomáha nám regulovať naše emócie.

 „Aby sme zistili, ktoré oblasti mozgu sú aktivované počas spánku, a aby sme rozlúštili, ako nám tieto oblasti umožňujú upevniť pamäť, vyvinuli sme dekodér schopný dešifrovať činnosť mozgu v hlbokom spánku,“ vysvetľuje Virginie Sterpenich, vedecká pracovníčka v laboratóriu profesorky Sophie Schwartzovej na Katedre základných neurovied Lekárskej fakulty UNIGE. „Chceli sme predovšetkým zistiť, do akej miery v tomto procese zohrávajú úlohu pozitívne emócie,“ dodáva.

Dočasné informácie uchováva aj časť mozgu, ktorá sa nazýva hipokampus. Tá predstavuje štruktúru spánkového laloku, ktorý uchováva dočasné stopy posledných udalostí a zasiela späť do mozgovej kôry informácie, ktoré uchováva počas dňa. Vytvorí sa dialógové okno, ktoré umožňuje konsolidáciu pamäte prehraním udalostí dňa, a tým posilňuje spojenie medzi neurónmi.

Videohry namiesto spánku

Experiment vedci uskutočnili vo večerných hodinách, kedy dobrovoľníkov umiestnili do stroja magnetickú rezonanciu a nechali ich hrať dve videohry. Prvá videohra sa zameriavala na rozpoznávanie tváre, kým v druhej mal hráč prejsť 3D bludiskom.

Tieto hry boli vybrané preto, lebo aktivujú veľmi odlišné oblasti mozgu, a preto sa dajú ľahšie rozlíšiť na obrázkoch MR. Hry boli navyše upravené bez vedomia dobrovoľníkov, aby bolo možné vyhrať iba jednu z dvoch hier, polovica dobrovoľníkov vyhrala jednu a druhá polovica vyhrala druhú, aby mozog spojil vyhratú hru s pozitívna emócia, vysvetľujú vedci.

Dobrovoľníci potom spali na MRI jednu alebo dve hodiny a znova sa zaznamenala ich mozgová aktivita. „Kombinovali sme EEG, ktoré meria spánkové stavy, a funkčné MRI, ktoré každé dve sekundy sníma mozgovú aktivitu, a potom sme pomocou neurónového dekodéra určili, či sa mozgová aktivita pozorovaná počas obdobia hry spontánne objavila počas spánku,“ vysvetľuje Sophie Schwartz.

Porovnaním MRI fáz bdenia a spánku vedci pozorovali, že počas hlbokého spánku boli vzorce aktivácie mozgu veľmi podobné tým, ktoré boli zaznamenané počas fázy hrania.

„Je zrejmé, že mozog znovu počas spánku prežíval výhernú hru a nie tú, ktorú prehral. Naši dobrovoľníci postupne začali na obidve hry myslieť znova, a potom takmer výlučne o hre, ktorú vyhrali, keď šli do hlbokého spánku,“ hovorí Virginie Sterpenich.

O dva dni neskôr dobrovoľníci vykonali test pamäti. Ako prvé museli rozpoznať všetky tváre v hre a ako druhé našli východiskový bod bludiska. Aj tu sa počas spánku aktivovalo viac mozgových oblastí súvisiacich s hrou, lepšie boli pamäťové výkony. Pamäť spojená s odmenou je teda vyššia, keď sa spontánne reaktivuje počas spánku. Touto prácou otvára ženevský tím novú perspektívu v štúdiu spánku mozgu.