| مترجم : | مهرداد معینی |
| کلید واژه : | |
| چکیده : | محققان مرکز پزشکی لانگون دانشگاه نیویورک برای اولین بار نشان دادند که خوابیدن بعد از یادگیری باعث رشد "دندریت اسپاین"-برجستگی‌های کوچک سلول‌های مغزی که به دیگر سلول‌های مغزی متصل هستند، شده و عبور اطلاعات را از میان سیناپس‌ها، محل اتصال سلول‌های مغزی، تسهیل می‌کنند. گذشته از این، فعالیت سلول‌های مغزی در مدت زمان خواب عمیق یا خواب کوتاه آن هم بعد از زمان یادگیری برای یک چنین رشدی حیاتی است. |
| منابع : | ساینس دیلی |
خوابیدن بعد از عمل یادگیری می‌تواند باعث تقویت اتصالات میان سلولی مغزی شده و قدرت حافظه را افزایش دهد.
محققان مرکز پزشکی لانگون دانشگاه نیویورک برای اولین بار نشان دادند که خوابیدن بعد از یادگیری باعث رشد "دندریت اسپاین"-برجستگی‌های کوچک سلول‌های مغزی که به دیگر سلول‌های مغزی متصل هستند، شده و عبور اطلاعات را از میان سیناپس‌ها، محل اتصال سلول‌های مغزی، تسهیل می‌کنند. گذشته از این، فعالیت سلول‌های مغزی در مدت زمان خواب عمیق یا خواب کوتاه آن هم بعد از زمان یادگیری برای یک چنین رشدی حیاتی است.
یافته‌های به‌دست آمده از آزمایش‌های صورت گرفته بر روی موش‌ها بر این فرضیه صحه می‌گذارد که خواب باعث تقویت حافظه‌های جدید شده و برای اولین بار به ما نشان می‌دهد که چگونه یادگیری و خوابیدن باعث بروز تغییرات فیزیکی در قشر حرکتی مغز، ناحیه‌ای از مغز که مسئولیت انجام حرکات داوطلبانه را بر عهده دارد، می‌شود.
دکتر ون بیائو گن، استاد عصب‌شناس و زیست‌شناس مرکز پزشکی لانگون در این مورد می‌گوید: "ما برای مدت‌ها بر این باور بودیم که خواب نقش مهمی را در قدرت یادگیری و حافظه ایفا می‌کند. اگر شما خواب کافی نداشته باشید از قدرت یادگیری خوبی نیز بهره‌مند نخواهید شد. اما چه سازوکاری در پس این پرده عمل می‌کند؟ ما نشان دادیم که خواب می‌تواند کمک بسیار موثری به یاخته‌های عصبی موجود در نقاط اتصال خاصی آن هم بر روی شاخه‌های دندریتی داشته باشد، به نحوی که می‌تواند بهبود حافظه درازمدت ما را در پی داشته باشد. ما همچنین نشان دادیم که چگونه یادگیری‌های گوناگون می‌توانند سیناپس‌ها را روی شاخه‌های مختلفی از همان یاخته‌های عصبی شکل دهند که این امر بیانگر این واقعیت است که یادگیری منجر به تغییرات ساختاری خاصی در مغز می‌شود."
در سطح سلولی، خوابیدن در واقع چیزی بیش از استراحت نیست. سلول‌های مغزی که با دریافت اطلاعات جدید در زمان بیداری فعال می‌شوند، طی زمان خواب عمیق که با عنوان (امواج ضعیف خواب) نیز شناخته می‌شود، این اطلاعات دریافتی را مرور می‌کنند و در زمانی که امواج مغزی کند شده و حرکت چشم‌ها سرعت می‌گیرد به مانند آنچه که در زمان خواب روی می‌دهد، مرور این اطلاعات متوقف می‌شود. دانشمندان مدت‌ها بر این باور بودند که این مرور شبانه اطلاعات در شکل‌گیری و فراخوانی خاطرات جدید ما را یاری می‌کند. هنوز تغییرات ساختاری این فرآیند به خوبی مشخص نشده است.
برای روشن شدن این فرآیند، دکتر گن و همکارانش از موش‌هایی استفاده کردند که از لحاظ ژنتیکی تغییراتی در آنها انجام شده بود. آنها در یاخته‌های عصبی این موش‌ها از پروتئین فلوئورسان استفاده کردند. با استفاده از یک میکروسکوپ لیزری خاصی که می‌توانست درخشش پروتئین‌های فلوئورسانس را در قشر حرکتی این موش‌ها تشخیص دهد، دانشمندان توانستند در قبل و بعد از فرآیند یادگیری موش‌ها، برای حفظ تعادل خود بر روی یک میله، رشد دندریت اسپاین را در طول شاخه‌های منفرد دندریتی به تصویر کشند. با گذشت زمان موش‌ها یاد گرفتند تا چگونه تعادل خود را بر روی میله‌ای که با سرعت چرخانده می‌شد، حفظ کنند. دکتر گن می‌گوید: "انجام این کار شبیه به یادگیری دوچرخه سواری است. یک بار که آن را یاد گرفتید دیگر هرگز آن را فراموش نخواهید کرد."
بعد از مشخص شدن آن که اسپاین‌های جدیدی در طول شاخه‌های دندریت موش‌ها، آن هم بعد از گذشت شش ساعت از فراگیری حفظ تعادل بر روی میله چرخان شکل می‌گیرد، محققان توجه خود را بر روی این موضوع متمرکز کردند که چگونه خوابیدن می‌تواند تاثیری بر روی این رشد فیزیکی داشته باشد. آنها دو دسته از موش‌ها را مورد آموزش قرار دادند: یک گروه از آنها را وادار کردند تا برای مدت یک ساعت بر روی میله چرخان تعادل خود را حفظ کرده و سپس به آنها فرصت دادند تا برای مدت هفت ساعت بخوابند. به گروه دیگر یاد دادند تا برای یک ساعت بر روی همان میله قرار گرفته، اما در عوض برای مدت هفت ساعت بیدار بمانند. دانشمندان متوجه شدند که موش‌های محروم از خواب در قبال موش‌هایی که برای مدت هفت ساعت خوابیده بودند از رشد دندریت اسپاین کمتری برخوردار بوده‌اند. علاوه بر این انها متوجه شدند که نوع یادگیری نیز می‌تواند بر این عامل تاثیر داشته باشد.
برای مثال، دویدن به سمت جلو بر روی میله چرخان باعث رشد اسپاین آن هم بر
روی شاخه‌های دندریتی گوناگونی نسبت به دویدن به سمت عقب می‌شود که این امر
بیانگر این نکته است که یادگیری اعمال خاصی، تغییرات ساختاری ویژه‌ای را
به دنبال دارد.
دکتر گن می‌گوید: "هم اکنون ما از این موضوع به‌خوبی اطلاع داریم که در
زمان یادگیری یک چیز جدید، یک یاخته عصبی می‌تواند بر روی یک شاخه خاصی
اتصال جدیدی را ایجاد کند. درختی را در نظر آورید که برگ‌های اسپاین جدیدی
را بر روی شاخه‌ای خاص و نه دیگر شاخه‌ها می‌پروراند. در زمانی‌که چیز
جدیدی یاد می‌گیریم مانند آن است که برگ‌هایی را بر روی شاخه خاصی
می‌پرورانیم."
سرانجام دانشمندان نشان دادند که سلول‌های مغزی فعال شده موش‌ها در زمان فراگیری کاری جدید مجددا در زمان امواج کوتاه مدت خواب عمیق آنها نیز فعال می‌شود. آنها متوجه شدند که مختل کردن این فرآیند می‌تواند از رشد دندریت‌ها جلوگیری به عمل آورد. یافته‌های آنها دروازه جدید مهمی را درباره نقش عملکردی مرور مجدد یاخته‌های عصبی ـ فرآیندی که مغز در حال خواب می‌تواند آموخته‌های روزانه خود را مورد بازبینی قرار دهد ـ مشاهده شده در قشر حرکتی مغز را در برابر ما می‌گشاید.
دکتر گن در این مورد می‌گوید: "داده‌های ما بر این نکته تاکید دارند که فعالیت مجدد یاخته‌های عصبی در مدت زمان خواب امری مهم برای رشد اتصالات خاصی در قشر حرکتی مغز به شمار می‌آیند."
منبع» مجله دانشمند شماره 612 مهر 1393