Sömnforskare Djup sömn är mycket viktig för hjärnans inlärningsförmåga

Ny studie visar: Djup sömn hjälper hjärnan att lära sig
Ungefär en av fyra tyskare lider av sömnstörningar. Detta innebär inte bara att lider ofta är trötta, men ökar också risken för olika sjukdomar. Det påverkar också kognitiva förmågor. Eftersom djup sömn är viktig för hjärnans inlärningsförmåga.

Sömnstörningar äventyrar din hälsa
Enligt Robert Koch-institutet lider ungefär 25 procent av tyskarna av sömnstörningar, och sömn är ofta inte vilsam för ytterligare elva procent. Detta har en inverkan på hälsan. Som sover permanent dåligt, lider inte bara av trötthet, men har en högre risk för sjukdomar som depression, ångest, diabetes och hjärt-kärlsjukdomar som hjärtinfarkt. Och nyligen visade en studie att sömnstörningar kan öka risken för stroke. Men bra sömn är inte bara viktigt för din hälsa, utan också för din hjärnans förmåga att lära sig, som schweiziska forskare rapporterar.

Vår hjärna behöver tillräckligt med sömn för att lära. Forskare har för första gången visat ett orsakssamband mellan djup sömn och inlärningsförmåga. (Bild: elnariz / fotolia.com)

Efter sömnlöshet kan mentala uppgifter hanteras sämre
De flesta vet av egen erfarenhet att även en enda sömnlös natt kan göra mentala uppgifter svårt att behärska nästa dag.

Eftersom hjärnan behöver tillräckligt med sömn för att lära sig. Forskare vid Zürichs universitet och Schweiziska federala tekniska institutet (ETH) Zürich har nu etablerat ett orsakssamband mellan djup sömn och lärande förmåga för första gången.

I tidningen "Nature Communications" rapporterar de om deras resultat.

Orsakssamband mellan djup sömn och inlärningsförmåga
Experter anser att djup sömn är nödvändig för att behålla hjärnans lärande förmåga på lång sikt. Medan vi är vakna får vi ständigt intryck från vår miljö, som många kontakter mellan nervcellerna kallas synapser - upphetsade och tillfälligt stärkta.

Endast i sömn normaliseras excitabiliteten hos synapser igen. Utan en återhämtningsfas kvarstår många synapser maximalt, så att ingen förändring i systemet är möjligt längre: Inlärningsförmågan är blockerad.

Förbindelsen mellan djup sömn och inlärningsförmåga har länge varit känd och bevisad. För första gången kunde de schweiziska forskarna visa en orsakssamband i människans hjärna.

Reto Huber, University of Zurich professor vid barnsjukhuset och barn- och ungdomspsykiatri Zurich och Nicole Wenderoth, ETH Zurich professor vid Institutionen för vårdvetenskap och teknik har kunnat manipulera djup sömn ämnen riktade.

"Vi har utvecklat en metod som gör att vi kan minska djupet av sömn hos en specifik hjärnregion och därmed visa orsakssambandet mellan djup sömn och lärande förmåga", säger Reto Huber i ett uttalande.

Subjektiv sömnkvalitet inte nedsatt
Som en del av studien var det viktigt att undervisningarna lärde sig under dagen olika sekvenser av fingerrörelser. Under natten övervakades deltagarnas hjärnaktiviteter av EEG under sömnen.

Medan deltagarna i studien kunde sova ostört på den första dagen efter inlärningsfasen var deras sömn specifikt påverkas på andra experimentella - med akustisk stimulering under djup sömn.

Forskarna lokaliserade exakt denna hjärnregion, som är ansvarig för att lära de nämnda fingerrörelserna, så kontrollen av motoriska färdigheter (motorcortex). Ämnenna var omedvetna om denna manipulation.

Förstörd djup sömn försvårar effektiviteten
I ett andra steg undersöktes hur påverkan av djup sömn påverkar motorinlärningsuppgifterna den följande dagen. För att göra detta såg forskarna hur deltagarnas inlärnings- och prestandakurvor förändrades under experimentets gång.

Som förväntat kunde deltagarna lära sig motoruppgiften väl, särskilt på morgonen. Ju senare timmen desto högre felfrekvens. Efter sömn förbättrades förmågan att lära sig betydligt igen. Inte så efter natten med den manipulerade sömnfasen.

Här var betydande prestandaförluster och signifikanta svårigheter att lära sig fingerrörelserna. Inlärningsförmågan var lika svag som på kvällen på testets första dag. Manipulering av motorcortex minskade inte excitabiliteten hos motsvarande synapser under sömnen.

"I den stilldrivna hjärnregionen var lärandet mättat och tillåtet inte längre några förändringar, så att inlärningsmotorerna hämmades", säger Nicole Wenderoth.

I ett kontrollexperiment manipulerade forskarna med samma uppgift en annan hjärnregion under djup sömn. Här visade dock inga effekter på deltagarnas prestationer.

Enligt forskarna är de nya resultaten ett viktigt steg i studien av mänsklig sömn. Deras mål är att införliva resultaten i kliniska prövningar.

"Det finns många sjukdomar som också uppträder under sömnen, som epilepsi. Tack vare den nya metoden hoppas vi kunna påverka de hjärnregioner som är direkt kopplade till sjukdomen, säger Reto Huber. Detta kan bidra till att förbättra tillståndet hos drabbade patienter. (Ad)