Kannst du im Schlaf lernen? Ja, und so geht's
Schlaf ist bekanntermaßen entscheidend für das Lernen und die Gedächtnisbildung. Darüber hinaus ist es Wissenschaftlern sogar gelungen, bestimmte Erinnerungen herauszusuchen und im Schlaf zu festigen. Die genauen Mechanismen dahinter waren jedoch bisher unbekannt.
Diejenigen unter uns, die mit dem beliebten Cartoon "Dexter's Laboratory" aufgewachsen sind, erinnern sich vielleicht an die berühmte Episode, in der Dexter versucht, über Nacht Französisch zu lernen.
Er schafft ein Gerät, das ihm hilft, im Schlaf zu lernen, indem er ihm französische Sätze vorspielt.
Da es sich bei der Show um eine Komödie handelt, bleibt Dexters Rekord natürlich bei der Phrase "Omelette du fromage"Und am nächsten Tag kann er nichts anderes sagen.
Dies ist natürlich ein Problem, das ihn durch eine Reihe von lustigen Situationen bringt.
Die Idee, die wir im Schlaf lernen können, hat Künstler und Wissenschaftler gleichermaßen in ihren Bann gezogen. Die Möglichkeit, dass wir eines Tages alle unsere Produktivität drastisch verbessern könnten, indem wir im Schlaf lernen, ist sehr attraktiv. Aber könnte ein solches Szenario jemals Realität werden?
Neue Forschungsergebnisse scheinen dies nahezulegen, und Wissenschaftler im Allgemeinen nähern sich dem genauen Verständnis dessen, was im Gehirn im Schlaf vor sich geht und wie sich der Ruhezustand auf das Lernen und die Gedächtnisbildung auswirkt.
Zum Beispiel haben frühere Studien gezeigt, dass der Schlaf bei nicht schnellen Augenbewegungen (nicht REM) - oder traumloser Schlaf - entscheidend für die Festigung von Erinnerungen ist.
Es wurde auch gezeigt, dass Schlafspindeln oder plötzliche Spitzen der oszillatorischen Gehirnaktivität, die in einem Elektroenzephalogramm (EEG) während der zweiten Phase des Nicht-REM-Schlafes sichtbar sind, der Schlüssel für diese Gedächtniskonsolidierung sind.
Wissenschaftler waren auch in der Lage, bestimmte Erinnerungen gezielt zu erfassen und sie mithilfe von akustischen Hinweisen zu reaktivieren oder zu stärken.
Der Mechanismus hinter solchen Errungenschaften blieb jedoch bis jetzt rätselhaft. Die Forscher waren sich auch nicht bewusst, ob solche Mechanismen beim Auswendiglernen neuer Informationen helfen würden.
Daher machte sich ein Forscherteam daran, dies zu untersuchen. Scott Cairney von der University of York in Großbritannien leitete die Forschung gemeinsam mit Bernhard Staresina, der an der University of Birmingham, ebenfalls in Großbritannien, arbeitet.
Ihre Ergebnisse wurden in der Zeitschrift veröffentlicht Aktuelle Biologie.
Schlüssel für Schlafspindeln zur Speicherkonsolidierung
Cairney erklärt die Motivation für die Forschung mit den Worten: "Wir sind ziemlich sicher, dass Erinnerungen im Schlaf im Gehirn reaktiviert werden, aber wir kennen die neuronalen Prozesse, die diesem Phänomen zugrunde liegen, nicht."
"Schlafspindeln", fährt er fort, "wurden in früheren Forschungen mit den Vorteilen des Schlafes für das Gedächtnis in Verbindung gebracht. Deshalb wollten wir untersuchen, ob diese Gehirnwellen die Reaktivierung vermitteln."
"Wenn sie die Reaktivierung des Speichers unterstützen, haben wir weiter argumentiert, dass es möglich sein könnte, Speichersignale zum Zeitpunkt dieser Spindeln zu entschlüsseln."
Um ihre Hypothesen zu testen, baten Cairney und seine Kollegen 46 Teilnehmer, „vor einem Nickerchen Assoziationen zwischen Wörtern und Bildern von Objekten oder Szenen zu lernen“.
Danach machten einige der Teilnehmer ein 90-minütiges Nickerchen, während andere wach blieben. Für diejenigen, die ein Nickerchen machten: „Die Hälfte der Wörter wurde […] während des Nickerchens wiederholt, um die Reaktivierung der neu erlernten Bildgedächtnisse auszulösen“, erklärt Cairney.
"Als die Teilnehmer nach einer guten Schlafphase aufwachten", sagt er, "präsentierten wir ihnen erneut die Worte und baten sie, sich an die Objekt- und Szenenbilder zu erinnern."
"Wir fanden heraus, dass ihr Gedächtnis für die Bilder, die mit den im Schlaf präsentierten Wörtern verbunden waren, besser war als für die Wörter, die es nicht waren", berichtet Cairney.
Mithilfe eines EEG-Geräts konnten die Forscher auch feststellen, dass das Spielen der zugehörigen Wörter zur Reaktivierung von Erinnerungen Schlafspindeln im Gehirn der Teilnehmer auslöste.
Insbesondere sagten die EEG-Schlafspindelmuster den Forschern, ob die Teilnehmer Erinnerungen in Bezug auf Objekte oder Erinnerungen in Bezug auf Szenen verarbeiteten.
Wie man das Gedächtnis steigert, während wir schlafen
„Unsere Daten legen nahe, dass Spindeln die Verarbeitung relevanter Speichermerkmale im Schlaf erleichtern und dass dieser Prozess die Speicherkonsolidierung fördert“, sagt Staresina.
"Während zuvor gezeigt wurde", fährt er fort, "dass eine gezielte Reaktivierung des Speichers die Speicherkonsolidierung im Schlaf fördern kann, zeigen wir jetzt, dass Schlafspindeln den wichtigsten zugrunde liegenden Mechanismus darstellen könnten."
Cairney fügt hinzu: „Wenn Sie wach sind, lernen Sie neue Dinge, aber wenn Sie schlafen, verfeinern Sie sie, sodass Sie sie leichter abrufen und richtig anwenden können, wenn Sie sie am dringendsten benötigen. Dies ist wichtig für unser Lernen, aber auch dafür, wie wir dazu beitragen können, gesunde Gehirnfunktionen zu erhalten. “
Staresina schlägt vor, dass dieses neu gewonnene Wissen zu wirksamen Strategien zur Steigerung des Gedächtnisses im Schlaf führen könnte.
"Die direkte Induktion von Schlafspindeln - zum Beispiel durch Stimulierung des Gehirns mit Elektroden - möglicherweise in Kombination mit einer gezielten Reaktivierung des Gedächtnisses kann es uns ermöglichen, die Gedächtnisleistung im Schlaf weiter zu verbessern."
Bernhard Staresina
Obwohl es eine Weile dauern kann, bis Dinge von Grund auf neu à la „Dexter's Lab“ gelernt sind, können wir mit Sicherheit sagen, dass unser Gehirn im Schlaf weiter lernt und dass die Forscher dem Verständnis, warum dies geschieht, viel näher gekommen sind.
