Tijdens de slaap zijn de hersenen klaarwakker en leren ze.

Door Tara Haelle

27 juli 2022 - Voel je je vergeetachtig? Moeite om namen aan gezichten te koppelen de laatste tijd? Het hoeft niet te betekenen dat je niet in orde bent of dat je denkvermogen afneemt. Misschien krijgt u gewoon niet genoeg slaap.

Onderzoekers weten al lang dat slaap essentieel is voor het relationele geheugen, het vermogen van de hersenen om verbanden te leggen tussen voorwerpen, plaatsen, mensen en gebeurtenissen. Wat ze nog niet weten is wat er tijdens de slaap gebeurt om het geheugen te helpen de juiste verbanden te leggen.

Om daarachter te komen, bouwden twee onderzoekers van de Universiteit van Californië in San Diego computermodellen van de thalamus en de cortex van de hersenen en bestudeerden zij de activiteit in deze gebieden tijdens een kunstmatige versie van een waaktoestand en een diepe slaap.

Tijdens het computermodel versterkten of verzwakten de onderzoekers de verbindingen tussen neuronen, afhankelijk van hoe actief ze waren. Eerst trainden zij het gemodelleerde netwerk tijdens de wakkere toestand om het ene ding direct met het andere te associëren, zoals A+B en B+C.

Vervolgens observeerden zij tijdens de diepe slaap hoe het netwerk uit zichzelf indirecte associaties maakte, zoals A+C. Zij publiceerden hun bevindingen deze maand in The Journal of Neuroscience.

Maxim Bazhenov, PhD, een van de onderzoekers, legde uit dat de indirecte verbanden ontstaan doordat de neuronen die verband houden met A, B en C allemaal in dichte volgorde vuren, de zogenaamde sleep replay, waardoor een verbinding ontstaat tussen alle drie de neuronen.

"Daarom activeert na de slaap het activeren van één groep, zoals A, alle andere gerelateerde groepen, zoals B en C," zei hij in een voorbereide verklaring.

De thalamus is het deel van de hersenen dat zintuiglijke signalen oppikt en ze begrijpt, en de cortex is essentieel voor geheugen, leren en besluitvorming. Onze neuronen nemen sensorische input op wanneer we wakker zijn, maar het is tijdens de diepe slaap dat de cortex de input van de dag verwerkt. Terwijl dat gebeurt, herhalen de hersenen elektrische activiteit die langzame golven worden genoemd.

Slaapherhaling activeert synaptische plasticiteit, de activiteit tussen neuronen die hen in staat stelt met elkaar te communiceren en de voornaamste manier waarop de hersenen herinneringen creëren, veranderen of wissen.

Het computermodel hielp de onderzoekers vooral te begrijpen hoe het relationele geheugen in de hersenen werkt - hoe de hersenen schijnbaar ongerelateerde stukjes informatie met elkaar verbinden. Maar het werpt ook licht op wat mogelijk niet werkt bij mensen met bepaalde neurologische of psychiatrische aandoeningen die het geheugen aantasten, zoals schizofrenie of een autismespectrumstoornis.

Hun resultaten suggereren dat het vinden van manieren om de slow-wave slaap te verbeteren bij mensen met deze aandoeningen hun hersenen kan helpen deze verbanden te leggen en hun algemene problemen met het geheugen en het maken van associaties te verbeteren.