يجب أن تنام قبل الامتحان: قلة النوم تخرب عملية تخزين الذكريات الجديدة في الحصين

زادت الفئران التي عانت من قلة النوم من نشاط الخلايا العصبية المثبطة في منطقة الحصين، مما أدى إلى تعطيل معالجة وتخزين الذكريات الجديدة.

بواسطة: جامعة ميشيغان الترجمة: جيلات سيمون

في حين أن هناك طلابًا يعتقدون أنها فكرة جيدة أن يدرسوا طوال الليل قبل الامتحان، إلا أن الاعتراض التقليدي على ذلك ربما يكون له ما يبرره: يبدو أن النوم الجيد ليلاً يساعدك على التذكر بشكل أفضل، وبالتالي الاستعداد للامتحان، وفقًا لجامعة ميشيغان. يذاكر.

ووجد الباحثون سارة أتون وجيمس ديلمور أنه عندما تعاني الفئران من قلة النوم، تحدث زيادة في نشاط الخلايا العصبية المثبطة في منطقة الحصين، وهي منطقة حيوية في الدماغ مسؤولة عن التنقل وكذلك المعالجة والتخزين. ذكريات جديدة.

يقول البروفيسور أتون: "نظرًا لأن هذه الخلايا العصبية تحد من نشاط الخلايا العصبية المجاورة لها، فإن هذه الاستجابة الفسيولوجية تتداخل مع التحكم في نشاط الخلايا العصبية الطبيعي في الحصين". "أقول لطلابي دائمًا أن الليلة البيضاء لا تساعدهم في الاستعداد للامتحان..."

تم نشر نتائج الدراسة في PNAS وقد يكون للنتائج آثار على الأداء البشري واستراتيجيات التعلم.

وقد أظهرت الأبحاث السابقة أن هناك فترة زمنية حساسة - بعد عدة ساعات من التعلم - تحتاج خلالها الفئران إلى النوم لتثبيت الذاكرة وتقويتها. خلال هذه الفترة، يجب أن يظل النشاط العصبي في الحصين دون إزعاج، ويجب أن يحدث نسخ الحمض النووي الريبي (RNA) وترجمته داخل الخلايا العصبية بشكل طبيعي.

المذاكرة قبل النوم

قام إيتون وديلمور بدراسة العلاقة المحتملة بين التغيرات في النشاط العصبي بعد التعلم والتغيرات في ترجمة البروتينات.  

أولاً، درس ديلمور التفاعل بين النوم واليقظة، والنشاط العصبي في الحصين، والنشاط الناتج عن فسفرة S6، وهو أحد مكونات الريبوسومات، وهي تلك العضيات الصغيرة التي تتم فيها ترجمة mRNA إلى بروتين. يبدو أن حدث الفسفرة هذا يؤثر على mRNA الذي يتم ترجمته إلى بروتينات عندما تصبح الخلايا العصبية أكثر نشاطًا. يبدو أن هذا التنظيم مهم للتكيف مع المتطلبات الأيضية المتغيرة بشكل متكرر للخلايا العصبية.

أعطى ديلمور الفئران حافزا للخوف. عندما سمح للفئران بالنوم بحرية بعد التحفيز، رأى أن الفسفرة S6 زادت في جزء من الحصين يسمى التلفيف المسنن، وهي المنطقة الأولى التي تتشكل فيها الذكريات.

ولكن عندما حُرمت الفئران من النوم، وجد ديلمور أن مستوى الفسفرة انخفض في الحصين. يتعارض هذا الانخفاض مع تكوين ذكريات محفز الخوف.

كان سؤال ديلمور التالي هو ما إذا كان هذا الانخفاض في نشاط الفسفرة S6 بعد الحرمان من النوم يؤثر على جميع الخلايا العصبية بشكل مماثل. سمح استخدام المعلوماتية الحيوية بمقارنة كمية الرنا المرسال المرتبطة بالريبوسومات المحتوية على S6 المفسفرة مقابل صورة الرنا المرسال في ظل ظروف النوم المبكر أو الحرمان التام من النوم.

تم تسلسل الحمض النووي الريبي الذي تم جمعه. وأظهرت النتائج أنه بعد الحرمان من النوم، كانت هناك زيادة كبيرة في كمية نسخ الحمض النووي الريبوزي (RNA) من النوع الموجود على وجه التحديد في الخلايا العصبية الداخلية التي تعبر عن الببتيد العصبي السوماتوستاتين وكذلك الناقل العصبي المثبط GABA.

تشير هذه الزيادة النسبية إلى أن زيادة النشاط بين العصبونات البينية التي تحتوي على السوماتوستاتين يؤدي إلى تثبيط الخلايا العصبية المجاورة وكذلك الفسفرة الكلية لـ S6، مما يعمل على إضعاف معدل إطلاق جميع الخلايا العصبية هناك.

رد فعل الجسم ضد الذكريات المجهدة

وعندما قاموا بمحاكاة آلية التثبيط هذه في الفئران التي لم ينقطع نومها، تمكنوا من التدخل في نشاط الحصين وتثبيت الذكريات. على العكس من ذلك، أدى تثبيط نشاط الخلايا العصبية الداخلية التي تعبر عن السوماتوستاتين بعد التعلم إلى زيادة النشاط بين الخلايا العصبية في التلفيف المسنن وكان مفيدًا في تثبيت الذكريات.

في أمراض مثل الزهايمر، عندما تكون صعوبات النوم شائعة، قد يكون هناك صلة بين الآلية الفسيولوجية الموصوفة في هذه الدراسة وفقدان الذاكرة، ومع ذلك، قد تكون هناك وظيفة تحمي الخلايا العصبية أو استجابة نفسية تكيفية ضد الذكريات العصيبة، كما يقول. البروفيسور أتون.

قلة النوم قد تكون علاجية في بعض الحالات. على سبيل المثال، قد يكون الحرمان من النوم بعد وقوع حدث صادم وسيلة للوقاية من اضطراب ما بعد الصدمة.

تفتح هذه الدراسة إمكانيات لاستكشاف متعمق لكيفية تأثير التغير في التوازن النسبي بين نشاط الخلايا العصبية المضخمة والخلايا العصبية المثبطة على الذاكرة، بالإضافة إلى مقارنة تأثير هذه الآليات في نوم حركة العين السريعة والنوم غير حركة العين السريعة.

للمادة العلمية

لمعلومات الباحثين