Der Vorteil, der dem schemabezogenen Gedächtnis durch Schlaf über Nacht verliehen wird, hält möglicherweise nur einen Tag an, Teil 1

Abstrakt

Studienziele: Schlaf trägt zur deklarativen Gedächtniskonsolidierung bei. Unabhängig davon kommen Schemata dem Gedächtnis zugute. Hier haben wir untersucht, wie sich Schlaf im Vergleich zu aktivem Wachzustand 12 und 24 Stunden nach dem ersten Lernen auf die Schemakonsolidierung auswirkt.

Schlaf ist eine wertvolle Zeit und ein wichtiger Teil unserer körperlichen und geistigen Gesundheit. Gleichzeitig ist der Schlaf auch eng mit unserem Gedächtnis verbunden.

Aus Sicht der Hormonsekretion, der Aktivität des Nervensystems, der Gehirnwellenaktivität usw. besteht ein enger Zusammenhang zwischen Schlaf und Gedächtnis. Wenn wir einschlafen, verlangsamen sich unsere Gehirnwellen, ein Vorgang, der auch als Non-Rapid-Eye-Movement-Schlaf (NREM-Schlaf) bezeichnet wird. Dabei verarbeitet das Gehirn zunächst das neue Wissen des Tages und versucht, die Informationen im Langzeitgedächtnis zu speichern.

Mit fortschreitendem Schlaf wechselt das Gehirn in den REM-Schlaf (Rapid Eye Movement). In dieser Phase träumen wir möglicherweise und das Gehirn verarbeitet die von NREM verarbeiteten Informationen erneut und filtert und organisiert andere irrelevante Informationen. Während des gesamten Schlafprozesses führt das Gehirn eine effiziente Datenverarbeitung und -speicherung durch und leistet so wertvolle Unterstützung für unser Gedächtnis.

Wenn Menschen gut schlafen, kann das Gehirn im Allgemeinen die darin gespeicherten Informationen besser verarbeiten und im Langzeitgedächtnis speichern. Im Gegenteil, wenn Menschen schlecht schlafen, wird die Speicherkapazität des Gehirns geschwächt, was sich auf unser Gedächtnis und unsere Lernergebnisse auswirkt.

Um das Gedächtnis zu verbessern, müssen wir daher auf die Qualität unseres Schlafes achten. Die Einhaltung eines regelmäßigen Schlafrhythmus, die Schaffung einer angenehmen Schlafumgebung, der Verzicht auf elektronische Produkte vor dem Schlafengehen und die Reduzierung des Koffeinkonsums sind wichtige Maßnahmen zur Verbesserung der Schlafqualität.

Kurz gesagt: Schlaf ist untrennbar mit unserem Gedächtnis verbunden. Nur durch eine wissenschaftlich fundierte und rationale Anpassung Ihres Lebensstils können Sie besser schlafen und Ihr Gedächtnis verbessern. Lassen Sie uns eine gute Schlafzeit schätzen, einen entspannten Zustand bewahren und unser Gedächtnis während des regelmäßigen Schlafs effektiv kultivieren und verbessern! Es ist ersichtlich, dass wir das Gedächtnis verbessern müssen, und Cistanche deserticola kann das Gedächtnis erheblich verbessern, da Cistanche deserticola ein traditionelles chinesisches Arzneimittel ist, das viele einzigartige Wirkungen hat, darunter die Verbesserung des Gedächtnisses. Die Wirksamkeit von Hackfleisch beruht auf den verschiedenen darin enthaltenen Wirkstoffen, darunter Säure, Polysaccharide, Flavonoide usw. Diese Inhaltsstoffe können die Gesundheit des Gehirns auf verschiedene Weise fördern.

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Methoden: Dreiundfünfzig Jugendliche (Alter: 15–19 Jahre), die zufällig in Schlaf- und aktive Wachgruppen eingeteilt wurden, nahmen an einem Schema-Lernprotokoll auf der Grundlage transitiver Inferenz teil (d. h. wenn B > C und C > D, dann B > D). Die Teilnehmer wurden unmittelbar nach dem Lernen und Befolgen von 12- und 24-stündigen Wach- oder Schlafintervallen sowohl für die angrenzenden (z. B. B–C, C–D; relationales Gedächtnis) als auch für die Inferenzpaare getestet: (z. B.: B–D, B–E und C–E).

Die Gedächtnisleistung nach den jeweiligen 12-- und 24--Stundenintervallen wurde mithilfe einer gemischten ANOVA mit Schema (Schema, kein Schema) als teilnehmerinternem Faktor und Zustand (Schlaf, Wachzustand) als Zwischenfaktor analysiert -Teilnehmerfaktor.

Ergebnisse: Zwölf Stunden nach dem Lernen gab es signifikante Haupteffekte von Zustand (Schlaf, Wachzustand) und Schema sowie eine signifikante Interaktion, wobei das schemabezogene Gedächtnis im Schlafzustand im Vergleich zum Wachzustand signifikant besser war. Eine höhere Schlafspindeldichte war am konsistentesten mit einem größeren schemabezogenen Gedächtnisvorteil über Nacht verbunden. Nach 24 Stunden war der Gedächtnisvorteil des anfänglichen Schlafes verringert.

Schlussfolgerungen: Schlafen über Nacht kommt der schemabezogenen Gedächtniskonsolidierung nach anfänglichem Lernen im Vergleich zu aktivem Wachzustand vor allem zugute, dieser Vorteil kann jedoch nach einer darauffolgenden Nacht Schlaf wieder verloren gehen. Dies ist möglicherweise auf eine verzögerte Konsolidierung zurückzuführen, die bei nachfolgenden Schlafgelegenheiten in der Wachgruppe auftreten kann.

Informationen zur klinischen Studie: Name: Investigating Preferred Nap Schedules for Adolescents (NFS5) URL: https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04044885. Registrierung: NCT04044885

Participants learned the age hierarchy of galaxies by viewing adjacent pairs, one at a time e.g. A-B, D-E, and making transitive inferences : (If C>D and D>E then C>E).

Nachdem dieses Schema als Kriterium erlernt worden war, lernten die Teilnehmer zwei neue Gruppen von Galaxien: Eine Gruppe umfasste Galaxien aus dem Schema und neue, interkalierte Galaxien; die andere enthielt unbekannte Galaxien (Schema- und Nicht-Schema-Bedingungen).

Schlüsselwörter: Schlaf; Gedächtniskonsolidierung; Schema; Spindeln
Bedeutungserklärung

Durch den Vergleich zweier Gruppen von Teilnehmern, die die Aufgabe hatten, die Reihenfolge einer neuartigen Bildsequenz als schematische Wissensstruktur zu lernen, stellten wir fest, dass der Nachtschlaf, insbesondere wenn er eine höhere Spindeldichte aufwies, im Vergleich zu einer Gruppe mit einer besseren Gedächtniskonsolidierung 12 Stunden nach dem Lernen verbunden war die ebenso lange wach blieben.

Unabhängig davon, ob wir über Nacht geschlafen haben oder nicht, haben wir herausgefunden, dass ein vorheriger Rahmen (Schema) zur Unterstützung der Aufbewahrung neuer Memoranden der Leistung zugute kam. Der Schlaf brachte Memoranden, die mit einem Schema erworben wurden, einen größeren Nutzen. 24 Stunden nach dem Lernen ließ der Schlafvorteil jedoch nach, was darauf hindeutet, dass die Gedächtniskonsolidierung mit der Zeit möglicherweise weniger vom Schlaf unmittelbar nach dem Lernen abhängt.

Einführung

Zahlreiche Tier- und Humanstudien stützen die These, dass Schlaf die Gedächtniskonsolidierung erleichtert [1–4]. Darüber hinaus fördert der Schlaf die Verallgemeinerung kürzlich erworbener Memoranden und ermöglicht die Abstraktion von Gemeinsamkeiten zwischen überlappenden Erinnerungsspuren [5–7], um inhaltsähnliche Darstellungen zu bilden [8–11].

Diese Systemkonsolidierung geht über den passiven Schutz vor dem Vergessen hinaus [12] und könnte Einsichten hervorbringen [13], strukturelle Verallgemeinerungen und analoge Übertragungen bei der Problemlösung fördern [6] und es ermöglichen, Rückschlüsse zu ziehen, die über das direkt Erlernte hinausgehen [13– 15].

Es wurde vorgeschlagen, dass dieser Prozess durch langsame Schwingungen in Verbindung mit Schlafspindeln angetrieben wird, so dass diese es ermöglichen, dass sich Erinnerungen stabilisieren, neu organisieren und in manchen Fällen verstärkt werden [3].

Derzeit geht man davon aus, dass diese Gehirnschwingungen eine allmähliche Transformation von Erinnerungen ermöglichen und sie vom Hippocampus in neokortikale Strukturen verlagern [16, 17].

Vorhandene Studien haben gezeigt, dass die Kodierung, Konsolidierung und der Abruf neu erworbener Informationen auch durch deren Beziehung zu bestehenden kognitiven Rahmenwerken oder Schemata beeinflusst wird[18–21].

Die Vorteile des schemagesteuerten Gedächtnisses wurden in verschiedenen Kontexten evaluiert, die Rolle des Schlafs bei der Bildung und Festigung schematischer Wissensstrukturen wurde jedoch weniger erforscht und es gibt viele offene Fragen. Zum Beispiel, wie schematische Erinnerungen während des Schlafs verarbeitet werden und ob Schlaf die Konsolidierung schemabezogener Memoranden bevorzugt erleichtert.

In einer früheren Studie ergab ein Schema-Lernprotokoll, bei dem die Teilnehmer Fakten lernten, dass eine höhere Schlafspindeldichte mit einem geringeren Zerfall schemabezogener Erinnerungen verbunden war.

Dies war wiederum mit einer verstärkten Ablösung des Hippocampus über ein Retentionsintervall von 24- Stunden verbunden, was eine neokortikale Übertragung des gelernten Materials impliziert [22]. In einer anderen Studie, die ein auf Tönen basierendes Schema verwendete, wurde berichtet, dass schemakongruente Erinnerungen während des REM-Schlafs (Rapid-Eye-Movement) bevorzugt gefestigt werden [23].

Während eine dritte Studie keinen bevorzugten Nutzen des Schlafes für schemakonforme Erinnerungen berichtete [24]. Diese Diskrepanzen könnten auf die Verwendung unterschiedlicher Methoden und Experimente mit kleinen Stichprobengrößen zurückzuführen sein.

Wichtig ist, dass das Fehlen einer aktiven Wachkontrolle, die fehlende Untersuchung des Ausmaßes, in dem diese beobachteten Vorteile spezifisch für den Schlaf sind, und die Unsicherheit über die Dauerhaftigkeit der Gedächtnisvorteile eine weitere Untersuchung rechtfertigen. Wie die Makrostruktur und Mikrostruktur des Schlafs bei der Konsolidierung von Schemata helfen, ist ebenfalls unklar [25].

Hier untersuchten wir, ob es einen Vorteil von Schlaf gegenüber Aktiv-Wach für die schemabezogene Gedächtnisintegration und die Erleichterung von Schlussfolgerungen gibt. Wir verwendeten ein schemabasiertes Lernparadigma, das auf transitiver Inferenz basiert [26].

Untersucht wurden Jugendliche angesichts des wachsenden Problems unzureichenden Schlafs in dieser Bevölkerungsgruppe sowie der Bedeutung von Lernen und Gedächtnis für ihren zukünftigen Erfolg. Die Teilnehmer wurden nach dem Zufallsprinzip entweder dem Schlaf (n=29) oder dem aktiven Wachzustand (n=24 zugeordnet. ) Gruppen für 24 Stunden und ihre Gedächtnisleistung wurde nach Intervallen von 12- und 24- Stunden getestet.

Wir stellten die Hypothese auf, dass Schlaf vor allem der schemagesteuerten Gedächtnisintegration und -inferenz zugute kommen würde und dass Gewinne mit der Spindeldichte und der Menge des Slow-Wave-Schlafs nach dem Lernen korrelieren würden.

Methoden

Teilnehmer

In diese Studie wurden 57 gesunde Jugendliche im Alter von 15 bis 19 Jahren (29 Männer, M=16,43, SD=1,03 Jahre) ohne Vorgeschichte von Schlafstörungen, die die Zulassungskriterien erfüllten, aus einer Studie eingeschlossen Der anfängliche Pool bestand aus 126 Schülern, die aus verschiedenen Schulen in Singapur rekrutiert wurden.

Teilnehmer wurden ausgeschlossen, wenn sie bekannte psychiatrische Erkrankungen hatten, einen BMI größer oder gleich 30 hatten, in der Vergangenheit geraucht hatten oder mehr als zwei Tassen koffeinhaltige Getränke täglich konsumierten. Gewohnheitsmäßige Kurzschläfer, ermittelt durch Aktigraphie (Bettenzeit weniger als 6 Stunden an Wochentagen und Schlafverlängerung weniger als 1 Stunde am Wochenende), wurden ebenfalls ausgeschlossen. Darüber hinaus war es den Teilnehmern einen Monat vor der Studie verboten, über zwei Zeitzonen zu reisen.

Das vollständige Studienprotokoll ist an anderer Stelle detailliert beschrieben [27]. Vier Teilnehmer brachen in den ersten drei Nächten vor dem Hauptexperiment aufgrund von Krankheit oder persönlichen Gründen ab, so dass eine Endstichprobe von 53 übrig blieb, die nach dem Zufallsprinzip einer Schlaf- (n=29) und einer Wachgruppe (n=24) zugeordnet wurden. Es wurden keine signifikanten Unterschiede in den demografischen Ausgangsmerkmalen und den regelmäßigen Schlafmustern zwischen den beiden Interventionsgruppen beobachtet (Tabelle 1).

Das Institutional ReviewBoard der National University of Singapore hat diese Studie genehmigt. Die Einverständniserklärung wurde von allen Teilnehmern und Erziehungsberechtigten eingeholt. Die Studie wurde offiziell als klinische Studie registriert (https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04044885)(https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04044885).

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