Wie das Gehirn in 2 Schlafphasen lernt und die Gedächtnisleistung erhöht.

Viele von uns verbringen etwa ein Drittel ihres Lebens damit, zu schlafen oder zu versuchen. Wir können in dieser Zeit viel mehr tun, als nur in das Land des Nicks zu treiben. Eine aktuelle Studie in Nature Communications zeigt, dass Schlaf die Fähigkeit des Gehirns, neue Informationen zu lernen, verbessern kann, indem er die Erinnerung an das Gedächtnis fördert, wenn wir aufwachen.

Forscher der PSL Research University in Paris fanden heraus, dass das Gehirn in der Lage ist, das zu bewahren, was es während zweier Arten von Schlaf hört – Rapid Eye Movement (REM)-Schlaf und Non-REM-Schlafphase N2. Im REM-Schlaf, der letzten Phase des Schlafzyklus, sind Schlaf und Träumen häufiger; im N2-Schlaf, einer leichteren Phase des NREM-Schlafes, werden die Gehirnwellen langsamer, mit gelegentlichen Ausbrüchen schneller Wellen und spontanen Perioden des Muskeltonus vermischt mit Perioden der Muskelentspannung.

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Wenn weißes Rauschen sowohl im REM-Schlaf als auch im N2-Schlaf gespielt wurde, war es für die Teilnehmer am nächsten Tag einfacher, die wiederholten Geräusche zu identifizieren, als im Tiefschlaf (Stadium N3) – wenn Gehirn und Augen aktiv sind, die Gliedmaßen aber nicht. Dies deutet darauf hin, dass es schwieriger ist, die Informationen im Tiefschlaf noch einmal zu lernen, als wenn man sie zum ersten Mal hört. Forscher glauben, dass es daran liegt, dass das Gehirn beginnt, unnötige Erinnerungen zu verwerfen.

Daher wäre die beste Zeit für eine Schlafrevise während des N2-Schlafes und des REM-Schlafes, wo wir in der Lage sind, Erinnerungen zu speichern und neue für die Erinnerung zu lernen, wenn wir aufwachen.

Obwohl die Gehirnaktivität während dieser Schlafphasen unterschiedlich ist, ist das Gehirn in der Lage, komplexe Informationen zu verarbeiten, sei es exogene Informationen (Daten von außen), während des N2-Schlafes oder endogene Informationen (Daten von innen), während des REM-Schlafes und beim Träumen.

Laut der Pressemitteilung: „Diese Ergebnisse unterstützen die Idee, dass N2- und REM-Schlaf die zerebrale Plastizität und die aktive Gedächtniskonsolidierung begünstigt, während N3-Schlaf die notwendige Funktion zu erfüllen scheint, Erinnerungen zu löschen, die sich sonst Tag für Tag ansammeln würden.“

Um die Lernfähigkeit der Menschen während des Schlafes zu beurteilen, überwachten die Forscher 20 gesunde Teilnehmer während des Schlafes mittels Elektroenzephalographie (EEG), Elektrookulographie (EOG) und Elektromyographie (EMG). Während der ganzen Nacht spielten die Forscher weißes Rauschen, das mehrere Klangmuster enthielt, während der Wachsamkeit, des REM-Schlafs (Rapid Eye Movement) und des Nicht-REM-Schlafs. Am nächsten Morgen wurden die Teilnehmer auf ihre Fähigkeit getestet, Muster zu identifizieren, die sie während dieser Schlafphasen gehört hatten.

REM-Schlaf und N2-Schlaf führten zu einer Leistungssteigerung in der Fähigkeit der Teilnehmer, Geräusche zu erkennen. Die Forscher waren jedoch überrascht, dass dieser Effekt im Tiefschlaf nicht beobachtet wurde.

„[W]e sah, dass die Teilnehmer schlechter darin waren, die Wiederholungen in dem Geräusch zu erkennen, das sie während des Nicht-REM-Schlafes hörten, im Vergleich zu neuartigen Elementen“, sagte Thomas Andrillon, Studienko-Autor, dem Wissenschaftler. Diese Arbeit führte er als Doktorand im Labor von Sid Kouider an der Ecole Normale Supérieure de Paris durch.

Nach der Analyse der EEG-Signale der Teilnehmer fanden Andrillon und sein Team heraus, dass Gehirnwellen neue Informationen während der leichteren Phasen des Nicht-REM-Schlafes verarbeiten konnten, aber dies geschah nicht in den tieferen Phasen des NREM-Schlafes. Dies deutet darauf hin, dass die Lernunterdrückung in dieser spezifischen Phase stattfindet, was bedeutet, dass neue Informationen, die in dieser Zeit gehört wurden, verloren gehen können.

Es ist unklar, ob diese Ergebnisse auf andere Arten von Erinnerungen zutreffen, wie z.B. das Erlernen einer neuen Sprache.

Frühere Forschungen haben ergeben, dass das Erlernen einer Fremdsprache im Schlaf möglich ist.

In einer Studie aus dem Jahr 2014 baten die Forscher deutsche Muttersprachler, Niederländisch zu lernen, beginnend mit einem Grundwortschatz, und baten sie dann, einzuschlafen. Während sie schliefen, spielten die Forscher ohne Vorkenntnisse den Klang einiger der Vokabeln für eine Gruppe, aber nicht für die andere. Wenn die Gruppen getestet wurden, konnten diejenigen, die ihnen über Nacht zugehört haben, sie besser identifizieren und übersetzen, während NREM oder während des aktiven oder passiven Wachens.

Mehr erfahren: Schlafen ist nicht der einzige Weg, um neue Informationen zu sammeln.

Es könnte von Vorteil sein zu wissen, wann das Gehirn am empfänglichsten ist, um neue Informationen während des Schlafes zu erhalten. Es deutet auch darauf hin, dass wir die Fähigkeit besitzen, den Schlaf zu manipulieren. Es ist jedoch wichtig, zuerst die Komplexität und die Auswirkungen gründlich zu verstehen.

Lernen ist im Schlaf möglich, wirft aber auch die Frage auf, ob es praktisch ist. Es ist nicht bekannt, ob dies unseren Schlaf stören und uns dadurch mehr gefesselt machen könnte. Schlaf ist für das Gehirn und unsere physiologischen Funktionen unerlässlich; wenn wir unserem Gehirn keine Ruhe gönnen, könnte dies in unser tägliches Funktionieren eingreifen.

Wir zeigen zwar, dass Lernen im Schlaf möglich ist, aber es könnte sich in unserem täglichen Leben als sehr unpraktisch erweisen“, sagte Andrillon.

In einer schlaflosen Gesellschaft, in der wir beschäftigt und gestresst sind, könnte die Nutzung von Schlaf zum einfachen Schlafen das Beste sein, was wir für unsere allgemeine Gesundheit tun.

Quelle: Andrillon T, Pressnitzer D, Leger D et al. Bildung und Unterdrückung von akustischen Erinnerungen im menschlichen Schlaf. Naturkommunikation. 2017.

Siehe auch:

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Mehr Schlaf kann helfen, das Gedächtnis, die kognitive Funktion und die Alzheimer-Krankheit zu verbessern.

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