بی‌خوابی چطور تشکیل حافظه را مختل می‌کند؟

•    هانر وایتمن
•    ترجمة محدقاسم رافعی

این را می‌دانیم که خواب نقشی کلیدی در یادگیری و تشکیل حافظه بازی می‌کند، اما برای این عملکرد مهم چه اتفاقی می‌افتد، وقتی مغز به خواب کافی دسترسی نداشته باشد؟ محققان دانشگاه میشیگان برخی جواب‌ها را با مطالعة جدید خود یافته‌اند.
مطالعه دریافته است که محرومیت از خواب با ریتم شلیک عصبی در ناحیه‌ای از هیپوکامپوس موسوم به CA1 تداخل ایجاد می‌کند. هیپوکامپوس یکی از ساختارهای مغز است که مسؤول شکل‌گیری حافظة درازمدت محسوب می‌شود.
رهبر مطالعه نیکولت اُگنیانُوسکی / Nicolette Ognjanovski از دپارتمان بیولوژی مولکولی، سلولی و رشد در میشیگان و همکارانش دریافتند که اختلال در ریتم شلیک عصبی، یا نوسانات در CA1 موش‌ها در تشکیل حافظه تداخل ایجاد کرد.
اگنیانوسکی و همکارانش می‌گویند که یافته‌های آنها – که اخیراً در نشریة نیچر ارتباطات /Nature Communications منتشر شده است – نقش خواب در تشکیل حافظه را بیشتر روشن می‌سازد.
دستورالعمل‌های کنونی توصیه می‌کنند که افراد بزرگسال برای دستیابی به سلامت بهینه باید 7 تا 9 ساعت خواب شبانه را هدف قرار دهند. در هر حال بر مبنای نظر انجمن خواب آمریکا، در حدود 35 درصد افراد بزرگسال در ایالات متحد آمریکا خبر از خوابی به میزان کمتر از 7 ساعت در شب می‌دهند.
مطالعات نشان داده‌اند که خواب برای تثبیت حافظه اهمیت دارد. تثبیت حافظه به معنی تبدیل حافظة کوتاه مدت به حافظة درازمدت است. با این پیش‌زمینه، جای شگفتی ندارد که مشخص شود فقدان خواب باعث ممانعت از تشکیل حافظه می‌شود.
تحقیقات پیشین محرومیت از خواب را با اختلال عملکرد هیپوکامپال مرتبط کرده‌اند. به هر حال، اگنیانوسکی و تیمش می‌نویسند، این موضوع که دقیقاً کدام ناحیه از مغز بر اثر فقدان خواب آسیب می‌بیند روشن نشده است.
برای روشن کردن این موضوع تیم تحقیق یک‌سری آزمایش‌ها را در موش‌ها انجام داد، که با یک تکلیف یادگیری شروع می‌شد.

فعالیت موزون قوی‌تر در موش‌های دارای استراحت مناسب پس از آموزش
در ابتدا، محققان موش‌ها را از آشیانة آنها دور کردند و در یک محیط تازه جا دادند. پس از اینکه جوندگان مدتی را به کند و کاو در محیط تازة زندگی‌شان گذراندند، محققان به آنها یک شوک خفیف در ناحیة پا وارد کردند. موش‌ها سپس برای استراحت به محیط زندگی پیشین خود برگشت داده شدند.
در ارزیابی فعالیت هیپوکامپال مغز موش‌ها، محققان دریافتند جوندگانی که پس از انجام تکلیف یادگیری به قدر کافی استراحت کرده بودند در مقایسه با موش‌های محروم از خواب نوسانات مرتبط به خواب قوی‌تری در ناحیة CA1 هیپوکامپوس نشان می‌دادند.
سپس، محققان در صدد برآمدند ببینند که آیا ایجاد اختلال در نوسانات مرتبط به خواب بر حافظه تأثیر می‌گذارد یا خیر. برای انجام این کار، تیم تحقیق به یک گروه تازه از موش‌ها دارویی داد که از بیان پروتئین پاروالبومین در گروه کوچکی از نورون‌ها در CA1 پیشگیری می‌کرد. این فرآیندی است که مطالعات پیشین نشان داده‌اند که با محرومیت از خواب ایجاد می‌شود.
سپس جوندگان همان تکلیف آموزشی گروه قبلی موش‌ها را تکمیل کردند، و فعالیت هیپوکامپال پیش و پس از انجام تکلیف اندازه‌گیری شد.
محققان دریافتند که بلوک کردن فعالیت نورون‌های بیان پاروالبومین در CA1 موش‌ها با شلیک موزون نورون‌های اطراف دچار تداخل می‌شود.
به علاوه وقتی این موش‌ها به محیطی که در آن شوک در ناحیة پا گرفته بودند بازگشت داده شدند، چنین به نظر می‌رسید که تمامی حافظة مربوط به این محیط از بین رفته است.
نویسندة ارشد مطالعه سارا ایتون / Sara Aton، استادیار بیولوژی سلولی، مولکولی و رشد در میشیگان توضیح می‌دهد: "اگر شما موش را یک روز بعد یا حتی چند ماه بعد به همان ساختار برگردانید، آنها همان پاسخ ترس خیلی کلیشه‌ای را نشان می‌دهند، که همانا این است که خشکشان می‌زند."
خانم ایتون ادامه می‌دهد: "اما اگر شما جانور را پس از شوک دادن از خواب محروم کنید، موش‌ دیگر جای مزبور را در روز بعد به یاد نخواهد آورد."

"خاطرات در سلول‌های منفرد ذخیره نمی‌شود"
بر مبنای نظر محققان، یافته‌های مطالعة آنها درک و دید کنونی در مورد چگونگی شکل‌گیری حافظه را به چالش می‌کشد.
اگنیانوسکی می‌گوید: "فعالیت نوسانی غالب که برای آموزش حیاتی است، توسط تعداد اندگی از کل جمعیت سلولی هیپوکامپوس کنترل می‌شود."
"این موضوع روایت مربوط به فهم ما در مورد چگونکی کار شبکه‌ها را تغییر می‌دهد. نوساناتی که سلول‌های پاروالبومین کنترل می‌کنند با تغییرات شبکة فراگیر یا پایداری آن مرتبط هستند. خاطرات در سلول‌های منفرد ذخیره نمی‌شوند بلکه در درون شبکه توزیع می‌شوند."
به علاوه، تیم تحقیق بر این باور است که نتایج مطالعه اهمیت خواب برای آموزش و شکل‌گیری حافظه را مورد تأکید قرار می‌دهد، و آنها این موضوع را روشن می‌کنند که چطور محرومیت از خواب می‌تواند این فرآیند حیاتی را سرکوب کند."
سارا ایتون می‌گوید:
"به نظر می‌رسد که این جمعیت نورون‌ها که در طول خواب در حال تولید ضربآهنگ است برخی موارد اطلاعاتی زمینه‌ای را برای تقویت حافظه ایجاد می‌کند. به نظر می‌رسد خود ریتم یا ضربآهنگ مهم‌ترین بخش است، و احتمالاً توضیح اینکه چرا شما برای شکل‌گیری این حافظه نیاز به خوابیدن دارید."
تیم تحقیق اکنون برنامه‌ای برای تحقیق در این مورد دارد که آیا شبیه‌سازی اثرات خواب در ناحیة CA1 با بازگرداندن نوسانات به شکل‌گیری حافظه در موش‌های محروم از خوب کمک می‌کند.

Sourcs:
medicalnewstoday.com
How does lack of sleep impair memory formation? Study sheds light
Written by Honor Whiteman
Published: Mon 10 April 2017