شکل گیری حافظه شنوایی در خواب

به نقل از گیزمگ، در سال‌های اخیر ایده تشکیل خاطرات جدید در خواب، موضوع بحث‌های زیادی در بین دانشمندان بوده و این مطالعه جدید نشان می‌دهد که مغز در واقع می‌تواند اطلاعات جدید را در حالت خواب فراگیرد.

مبحث «یادگیری خواب» در دهه‌های گذشته به سختی در حاشیه شبه علم قرار گرفته است. اما دانشمندان تلاش کرده‌اند تا به وضوح نشان دهند که آیا ما در واقع قادر به درک اطلاعات جدید در خواب هستیم یا خیر.

ارتباط بین خواب و حافظه موضوع تحقیقات زیادی بوده و روند خواب نشان داده است که نقش مهمی در حفظ اطلاعات جدید دارد. این فرآیند به طور کلی به عنوان یک فرآیند تثبیت حافظه شناخته می‌شود، که در آن ما اساساً همه اطلاعات جمع آوری شده در طول بیداری روز خود را مرتب کرده و آن را به مراکز بالاتری از قشر مغز می‌رسانیم.

این نظریه که اطلاعات در مراحل مختلف خواب تثبیت می‌شوند، هنوز موضوع بحث دانشمندان است، اما نظر کلی در این رابطه این است که خاطرات احساسی در طول مرحله خواب REM تثبیت می‌شوند، در حالی که خاطرات دیگر مانند حقایق و آمار و ارقام در فرکانس آهسته یا خواب عمیق تثبیت می‌شوند. خواب همراه با حرکات سریع چشم (Rapid eye movemensleep یا REM/REMS) یکی از مراحل خواب در پستانداران است که در آن بدن در حالت خواب عمیق به‌ سر می‌برد ولی واکنش مغز در حالت بیداری است.

در این پژوهش جدید، محققان از چند شرکت کننده استفاده کرده و آنها را در حالت خواب در معرض «نویز سفید» (white noise ) قرار دادند که دارای الگوهای تکراری صدا است.

در پردازش سیگنال، نویز سفید به سیگنالی گفته می‌شود که در تابع چگالی توان آن توان به‌ طور یکنواخت در همه فرکانس‌ها توزیع شده‌ باشد. هدف محققان از انجام این پژوهش این بود که ببینند چگونه مغز آنها در طی مراحل مختلف خواب و تحت آنالیز «الکتروآنسفالوگرافی» ( EEG) به این صداها پاسخ می‌دهد. آن‌ها همچنین می‌خواستند بدانند که آیا این افراد در زمان بیدار شدن از خواب درک بیشتری از این صداها دارند یا خیر زیرا این امر نشان می‌داد که مغز آنها الگوهای صدا را در حالی که خواب بودند آموخته است.

جالب توجه است، با توجه به تجزیه و تحلیل نتایج به دست آمده از EEG و پاسخ‌های رفتاری پس از بیدار شدن این افراد، به نظر می‌رسید که همه شرکت کنندگان شواهدی از یادگیری الگوهای صوتی که در مرحله خواب REM شنیده بودند را از خود نشان دادند. نشانه‌های یادگیری در خواب همچنین در زمانی که افراد در مرحله خواب N2 قرار داشتند نیز بروز کرد. N2 مرحله‌ای است که درست قبل از ورود به مرحله خواب با فرکانس آهسته (N3) رخ می‌دهد.

مراحل N3 و N4 «امواج آهسته خواب» نامیده می‌شوند. در این پژوهش همچنین اثر متقابل در زمانی که این صداها برای افراد در فاز خواب عمیق (N3) پخش شده باشد، دیده می‌شود. در این مطالعه مشخص شد اگر نتایج EEG نشان دهد که فرد الگوی صوتی را در مراحل REM یا N2 آموخته باشد، اگر این صداها بعداً در زمان مرحله N3 برای او پخش شود، به طور موثری پاک شده یا فراگرفته نخواهند شد.

این نتیجه جذاب نشان دهنده ناتوانی افراد برای یادآوری خاطرات جدید در خواب عمیق N3 بوده که در آن این احتمال بیشتر است که مغز به طور موثر از اطلاعات غیر ضروری دور بماند. در حالی که فاز فعال‌تر N2 و REM نشان می‌دهد زمانیکه مغز هنوز در خواب باشد نیز می‌تواند اطلاعات جدید را بپذیرد. از این رو، خواب بسته به نوع مرحله‌ای که فرد در آن قرار دارد می‌تواند به عنوان «تثبیت حافظه» و یا «تخلیه حافظه» عمل کند.

در نهایت، این مطالعه جدید نشان می‌دهد که مغز ما قطعاً قادر به حفظ سیگنال‌های شنیداری شنیده شده در خواب بوده و برای درک اینکه آیا مغز قادر به حفظ سیگنال‌های پیچیده‌تری مانند کلمات بوده یا خیر، محققان نیازمند انجام پژوهش‌های بیشتری هستند. این پژوهش در مجله Nature Communications منتشر شده است.