fbpx

Giấc ngủ rất quan trọng cho việc học. Podcast với Giáo sư Marcos Frank

Chúng ta không bước vào thế giới với kiến thức ấn tượng về bản thân và môi trường xung quanh . Chúng ta không thể tồn tại một mình, chứ đừng nói đến khiêu vũ hay võ thuật một cách duyên dáng và hiệu quả. Chúng ta không biết cách tương tác tốt nhất với những kiểu người khác nhau mà chúng ta gặp phải. Chúng ta không biết làm thế nào để tăng tốc khả năng của mình để trở nên tốt hơn ở một thứ gì đó. Chúng ta có được những kỹ năng này bằng cách học hỏi và nhờ khả năng này mà chúng ta có tiềm năng làm được những điều tuyệt vời.

Giáo sư Marcos FrankHôm nay, những sự kiện quan trọng đã xảy ra rất đáng để học hỏi. Đêm nay, khi bạn ngủ, não của bạn sẽ xử lý kích thích đó – các vị trí, âm thanh, suy nghĩ, cảm xúc, sự kiện, v.v. – thành những ký ức mà bạn có thể truy cập vào bất cứ lúc nào có thể nhận thấy trong tương lai. Thật tuyệt vời khi bạn nghĩ về nó: Trải nghiệm trở thành một phần của con người chúng ta.

Bạn biết được bao nhiêu bây giờ mà 10 năm trước bạn không biết?

Việc tìm hiểu và truy cập thông tin diễn ra thường xuyên đến mức bạn rất dễ quên các quy trình tạo ra thông tin đó. Hóa ra, giấc ngủ đóng vai trò quan trọng trong các quá trình này. Trong cuộc phỏng vấn này, tôi nói chuyện với một người đã và đang tiếp tục có những đóng góp đáng kể để giúp thế giới hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động của phép thuật này. Khách mời của tôi là Marcos Frank, Tiến sĩ , Chủ nhiệm tạm thời của Khoa Khoa học Y sinh tại Đại học Y khoa Elson S. Floyd tại Đại học Bang Washington. Tôi hy vọng bạn thích cuộc thảo luận này nhiều như tôi đã làm!

 

Nghe

 

Bảng điểm

Marcos Frank: Có những thứ đang diễn ra khi bạn đang ngủ, các cơ chế đang kích hoạt, là một phần của quá trình hoàn chỉnh này khiến não bộ tự thay đổi theo trải nghiệm mới.

 

HumanOS. Học hỏi. Bậc thầy. Hoàn thành.

 

Dan Pardi: Xin chào tất cả mọi người. Đây là Dan Pardi, và tôi rất vui mừng được gặp gỡ với chúng tôi hôm nay Giáo sư Marcos Frank đến từ Washington State Univeristy. Bây giờ, tôi và Marcos đã biết nhau được mười năm. Chúng tôi đã gặp nhau ở một nơi khác, tôi thậm chí không biết phải diễn tả điều này như thế nào. Nó giống như một buổi cắm trại ngủ cho người lớn. Nó thực sự giống như một chương trình cố vấn, nơi các nhà khoa học trẻ đến và tiếp xúc với các nhà khoa học lớn tuổi, nổi tiếng trong lĩnh vực giấc ngủ và giúp phát triển sự nghiệp của họ.

 

 

 

[00:01:00]

Tôi đã đủ may mắn để đi đến đó, một nơi có tên là Hồ Arrowhead ở Nam California. Dù sao, tôi và Marcos đã có cơ hội gặp nhau ở đó và rất hợp nhau. Kể từ thời điểm đó, bất cứ khi nào chúng tôi tham gia cuộc họp lớn về giấc ngủ, cuộc họp của Hiệp hội Giấc ngủ Chuyên nghiệp Liên kết, là hội nghị về giấc ngủ hàng năm của Hoa Kỳ, chúng tôi gặp nhau và đi chơi, và một tình bạn thực sự tốt đẹp đã phát triển.

 

Để bắt đầu mọi thứ, Marcos, hãy cho chúng tôi biết bạn đã đến với ngành khoa học như thế nào ngay từ đầu và con đường sự nghiệp của bạn như thế nào.

 

Marcos Frank: Đó là một con đường ngoằn ngoèo. Nó bắt đầu bởi vì là một sinh viên đại học tại UC Santa Cruz, tôi thực sự quan tâm đến việc mơ ước. Điều đó khiến tôi suy nghĩ nhiều hơn về những gì tâm trí và bộ não đang làm trong khi ngủ. Giấc mơ là chủ đề khá khó khăn về chủ đề khoa học. Rất khó để thực sự nghiên cứu khoa học về những giấc mơ vì bản thân bạn không có giấc mơ. Bạn có báo cáo mà mọi người thực hiện cho bạn.

 

Điều đó khiến tôi suy nghĩ về cách chúng ta có thể nghiên cứu các khía cạnh khác của giấc ngủ, giúp đo lường và kiểm soát dễ dàng hơn một chút, và tôi nhận ra khi bắt đầu tham gia vào những câu hỏi đó rằng có rất nhiều câu hỏi về giấc ngủ vẫn chưa được giải đáp. Nó đã đúng lúc đó, chỉ hơn 20 năm trước, và nó cũng đúng như bây giờ. Câu hỏi cơ bản, tại sao chúng ta ngủ? Điều gì khiến chúng ta buồn ngủ ngay từ đầu?

 

[00:02:00] Đây là những thứ mà các nhà khoa học đã phải vật lộn trong hơn một trăm năm trong kỷ nguyên hiện đại, nhưng chúng ta vẫn chưa có câu trả lời chính xác cho những câu hỏi đó. Điều đó khiến tôi tiếp tục, và sau đó là một sinh viên tốt nghiệp tại Stanford, tôi theo đuổi những ý tưởng đó nhiều hơn, xem xét những câu hỏi rất cơ bản về việc giấc ngủ thay đổi như thế nào trong giai đoạn đầu đời? Nó ảnh hưởng như thế nào đến não trong giai đoạn đầu đời?

 

Điều đó dẫn đến câu hỏi về việc, liệu giấc ngủ có thực sự tác động đến não bộ đang phát triển? Nó có thực sự giúp bộ não đang phát triển thay đổi các kết nối của nó không? Nói cách khác, như bạn đã đề cập, nó có ảnh hưởng đến độ dẻo của não không? Đó thực sự là bệ phóng cho sự nghiệp của tôi, bởi vì sau khi làm tiến sĩ và Hiệp hội California San Francisco, nơi tôi làm việc với một người đã từng làm việc với ông tổ của khoa học thần kinh thị giác.

 

 

 

 

 

 

[00:03:00]

Người này là Torsten Wiesel và David Hubel tại Harvard. Người mà tôi làm việc là một người đăng bài cùng họ, và đối với những người không biết, Hubel và Wiesel đã giành giải Nobel cho công trình nghiên cứu về tính dẻo của não trong phần này của não. Tôi đã ở trong một phòng thí nghiệm tuyệt vời để kết hợp các phép đo độ dẻo của não với giấc ngủ, và đó là những gì chúng tôi đang làm. Công việc từ đó thực sự khởi đầu sự nghiệp của tôi, đầu tiên là tại Univeristy of Pennsylvania, nơi tôi đã ở đó khoảng 11 năm.

 

Sau khi được thăng chức ở đó, tôi đã được tiếp cận từ những người như Washington State Univeristy, nơi họ đã tập trung nhiều nhà nghiên cứu giấc ngủ tuyệt vời, tham gia nhóm của họ. Đó là một lời đề nghị mà tôi không thể từ chối, và bây giờ là một phần của trường y khoa rất mới này, một trong những trường y khoa mới đầu tiên đã được ra mắt trong một thời gian dài ở Hoa Kỳ. Nó là khá thú vị. Chúng tôi đang làm rất nhiều điều thú vị. Những mối quan tâm gần đây của tôi, mặc dù chúng đã rời xa những giấc mơ, chúng vẫn còn xoáy sâu vào những câu hỏi cơ bản về giấc ngủ đang làm gì.

 

Dan Pardi: Marcos, rất nhiều công việc bạn đã làm là với một mô hình gọi là sự thống trị bằng mắt. bạn có thể nói với chúng tôi về nó không?

 

Marcos Frank: Đúng. Mô hình mà bạn đang đề cập đến là loại dẻo mà David Hubel và Torsten Wiesel đã phát hiện ra, và một phần do những khám phá của họ với mô hình này, đó là thứ đã giúp họ đoạt giải Nobel. Những gì nó đề cập đến là thực tế là một con vật như chúng ta, có mắt hướng về phía trước, các bộ phận của não xử lý thông tin bằng hai mắt có các tế bào thần kinh, tế bào não, được kích hoạt bởi đầu vào từ mắt trái hoặc mắt phải con mắt.

 

[00:04:00] Những cột này tạo thành các cột tế bào thần kinh thực tế, các cột tế bào khác biệt về mặt giải phẫu kéo dài toàn bộ vỏ não từ trên xuống dưới. Các cột này bằng nhựa. Chúng có thể thay đổi hình dạng để đáp ứng với kinh nghiệm.

 

Dan Pardi: Bạn đang sử dụng thuật ngữ nhựa hoặc dẻo này. Hãy cho chúng tôi biết thêm về điều đó có nghĩa là gì.

 

Marcos Frank: Nó có nghĩa là các kết nối nằm trong các cột này cũng đang thay đổi. Sức mạnh của các kết nối thực tế, vật lý giữa các tế bào thần kinh, hoặc các kết nối điện hóa giữa các tế bào thần kinh, chúng thay đổi. Bản thân các khớp thần kinh đang thay đổi, và sau đó là những thay đổi giải phẫu quy mô lớn thực sự thay đổi hình dạng của các cột này. Về cơ bản, tất cả những điều đó là độ dẻo.

 

Điều đã được chứng minh vào khoảng 40, 50 năm trước là nếu thị giác bị chặn ở một mắt trong giai đoạn phát triển quan trọng, các tế bào thần kinh nằm trên cột phục vụ mắt đó sẽ chuyển phản ứng của chúng sang mắt mở. Đó là sự sắp xếp lại nhựa khổng lồ này xảy ra do sự thay đổi này trong tầm nhìn. Đây không phải là một số thao tác thí nghiệm tùy tiện, bởi vì vào thời điểm đó, có rất nhiều tranh luận về việc khi nào cần lấy bệnh đục thủy tinh thể ra khỏi mắt của một đứa trẻ.

 

[00:05:00] Điều họ nhận thấy là nếu bạn muốn đủ lâu, bạn đã đợi đứa trẻ đó, giả sử 10 hoặc 12 tuổi và thực hiện phẫu thuật, một cuộc phẫu thuật dễ dàng hơn cho đứa trẻ, có những vấn đề về thị lực kéo dài không thể đảo ngược. ở những bệnh nhân này. Họ gặp vấn đề về cơ bản với tầm nhìn âm thanh nổi của mình và nó không bao giờ có thể thay đổi được. Điều đó dẫn đến ý tưởng này rằng có thể có một khoảng thời gian đầu trong cuộc sống mà các mạch này được định hình bằng kinh nghiệm.

 

Nếu bạn nhầm lẫn với trải nghiệm đó sớm trong cuộc sống, bạn sẽ gây ra những thay đổi không thể đảo ngược này. Điều đó dẫn đến các nghiên cứu trên các mô hình động vật sau đó tiết lộ rằng thực sự là đúng, có sự dẻo dai này đang diễn ra trong vỏ não thị giác, hệ thống thị giác rất quan trọng và cần thiết cho sự tinh chỉnh bình thường của mạch điện cho phép chúng ta có ống nhòm. tầm nhìn khi trưởng thành.

 

 

 

 

 

[00:06:00]

Điều cũng làm cho điều này trở nên rất quan trọng là loại dẻo này, độ dẻo thống trị mắt, nó là một trong những loại đầu tiên được mô tả trong bộ não nguyên vẹn ở người và động vật khi chúng thực sự trải nghiệm môi trường của mình, bởi vì trước đó, hầu hết những gì chúng tôi biết về độ dẻo trong não đến từ cái mà chúng tôi gọi là chế phẩm giảm. Các tế bào thần kinh được nuôi cấy, các lát não được duy trì trong một món ăn, và mặc dù có thể học được rất nhiều thứ nhờ những chế phẩm đã được giảm bớt đó, nhưng còn một chặng đường dài từ đó đến những gì bộ não nguyên vẹn thực sự làm được.

 

Bạn mất đi rất nhiều khi lấy tế bào ra khỏi não và nuôi cấy chúng. Bạn cắt bỏ bộ não, bạn đang cắt bỏ tất cả những thứ bình thường mà bình thường đi vào phần não. Đó là một trong số ít các mô hình dẻo in vivo đã được phát hiện, và do đó trong 50 năm qua, chúng tôi đã học được rất nhiều điều về nó. Chúng tôi biết rất nhiều về cơ chế phân tử tế bào chi phối nó, các loại kinh nghiệm thúc đẩy nó và khi chúng tôi đang tìm hiểu trong phòng thí nghiệm, trải nghiệm đó không phải là yếu tố duy nhất quan trọng.

 

Có những quá trình ngoại tuyến bí ẩn xảy ra trong khi ngủ rất quan trọng đối với sự biểu hiện đầy đủ của tính dẻo này trong não.

 

Dan Pardi: Khi bạn nói ngoại tuyến, bạn đang đề cập đến khoảng thời gian khi một con vật hoặc con người đang ngủ so với khi họ thức?

 

Marcos Frank: Chính xác. Cách viết tắt đó nói rằng có những thứ đang diễn ra trong khi bạn đang ngủ, các cơ chế được kích hoạt là một phần của quá trình hoàn chỉnh này khiến não bộ tự thay đổi theo trải nghiệm mới.

 

[00:07:00]

Dan Pardi:

 

Vì vậy, trong số các nghiên cứu khác của loại nghiên cứu này, chúng ta có thể thu thập rằng loại kích thích mà não trẻ nhận được là quan trọng đối với cách nó phát triển.

 

Marcos Frank: Đúng vậy, và về cơ bản những gì chúng ta đã học được là đây chỉ là một trong những giai đoạn được gọi là quan trọng hoặc nhạy cảm trong quá trình phát triển não bộ. Nó chỉ ra rằng hầu hết mọi hệ thống giác quan được kiểm tra chi tiết đều thể hiện những khoảng thời gian mà về cơ bản là động vật, hoặc con người, đứa trẻ, đứa trẻ đang mong đợi nhận được một mức đầu vào cảm giác nhất định để não có thể tự điều chỉnh và phát triển sức mạnh của những kết nối này để nó có thể hoạt động bình thường trên thế giới.

 

 

 

 

 

 

 

[00:08:00]

Nếu kinh nghiệm không bình thường trong những thời điểm đó, nó có thể dẫn đến những phản ứng rất bất thường này thường không thể thay đổi được sau này trong cuộc sống. Chúng tôi đang tận dụng thực tế thực nghiệm rằng có những cửa sổ tự nhiên này, nơi bộ não rất rất dẻo để hiểu tổng quát hơn về cách trải nghiệm và giấc ngủ ảnh hưởng đến độ dẻo, bởi vì những gì chúng tôi đã học được trong hệ thống thị giác không chỉ đúng. cho hệ thống trực quan. Các loại cơ chế tương tự đang hoạt động trong vỏ não thính giác, trong vỏ não cảm âm.

 

Các phần khác của não thực hiện các loại xử lý khác. Những gì chúng ta đang cố gắng tìm hiểu ở đây là những quy tắc chung, cơ bản áp dụng ở mọi nơi trong não và mọi thời điểm của cuộc sống, nhưng đây là một cách để đạt được điều đó, bằng cách tận dụng những khoảng thời gian xảy ra tự nhiên này.

 

Dan Pardi: Một số cửa sổ quan trọng này ở người là gì?

 

Marcos Frank: Rõ ràng là rất khó để xác định điều này một cách chính xác ở người, nhưng chắc chắn có một giai đoạn quan trọng về hình ảnh như tôi vừa đề cập. Ví dụ, nếu trẻ em có vấn đề với bệnh đục thủy tinh thể ở mắt, hoặc mắt lười, và nếu điều đó không được khắc phục trong một khoảng thời gian, ở người có thể từ sơ sinh đến bốn tuổi, thì bạn có thể mắc chứng này lâu dài. những thay đổi khó đảo ngược trong quá trình xử lý não và thị giác.

 

 

 

 

 

 

[00:09:00]

Chúng tôi nghĩ rằng có thể có những giai đoạn quan trọng đối với việc tiếp thu giọng nói và ngôn ngữ. Chúng ta quen thuộc với ý tưởng rằng học ngoại ngữ khi bạn còn trẻ sẽ dễ dàng hơn so với khi bạn già. Có vẻ như có một số sự thật sinh học thần kinh thực tế chứng minh điều này. Có một giai đoạn quan trọng để tiếp thu ngôn ngữ. Xã hội hóa là một xã hội khác mà dường như có bằng chứng cho thấy có những cửa sổ thời gian phát triển khi những phần não đó xử lý khả năng tương tác xã hội của chúng ta với các động vật khác, hoặc loài của chúng ta, tôi nên nói.

 

Nếu chúng ta không được tiếp xúc với loại đầu vào xã hội phù hợp vào thời điểm đó, thì các cơ chế xã hội đó cũng không phát triển. Thính giác, thính giác. Chắc chắn có một số bằng chứng cho thấy ngoài khả năng tiếp thu ngôn ngữ, vỏ não xử lý âm thanh và các cấu trúc khác trong não xử lý âm thanh, bản thân chúng có những khoảng thời gian quan trọng khi chúng tự điều chỉnh để thích nghi với âm thanh bên ngoài.

 

Chắc chắn có rất nhiều bằng chứng, và điều đó cũng đúng đối với con người. Tất cả những điều đó dường như đều có ở con người.

 

Dan Pardi: Rất nhiều cách bộ não của chúng ta phát triển để đáp ứng với kích thích mà nó nhận được, đặc biệt là trong những khoảng thời gian quan trọng này, nhưng các cơ chế liên quan và cách thức chúng ta nhận được kích thích trong ngày, cho dù đó là thính giác, âm thanh hay thị giác, hoặc thậm chí kích thích xã hội, ảnh hưởng đến cách các tế bào thần kinh sẽ kết nối trong não của chúng ta. Điều này tiếp tục xảy ra trong suốt cuộc đời.

 

Trước đó bạn đã đề cập đến xử lý ngoại tuyến. Hãy cho chúng tôi biết thêm về giấc ngủ sẽ ảnh hưởng như thế nào đến cách các tế bào thần kinh của chúng ta liên kết với nhau.

 

[00:10:00]

Marcos Frank:

 

Đó chính xác là những gì chúng tôi đang cố gắng tìm ra. Điều đầu tiên mà chúng tôi phát hiện ra là để thấy được những thay đổi đầy đủ mà trải nghiệm có thể tạo ra, bạn cần phải ngủ một thời gian. Nếu bạn chỉ nhìn vào những gì một mình trải nghiệm thực hiện, nó gây ra một số thay đổi trong các mạch, ít nhất là hệ thống mà chúng ta đang xem xét. Nếu bạn để trong trường hợp này động vật ngủ sau trải nghiệm đó, sẽ có rất nhiều thay đổi trong mạch.

 

Nó như thể bạn đặt bàn đạp ga xuống, và bạn có nhiều thay nhựa hơn trong khi ngủ. Tại sao vậy? Điều khác mà chúng tôi nghĩ đang xảy ra, không chỉ vậy, đó là bạn nhận được nhiều thay đổi về chất dẻo hơn từ trải nghiệm, nhưng những thay đổi đó dường như có khả năng chống nhiễu tốt hơn sau này. Đây là một mô tả cổ điển về những gì được gọi là hợp nhất. Trong các nghiên cứu cổ điển về trí nhớ, sự hợp nhất đề cập đến thực tế là ban đầu ký ức rất mong manh, hoặc một số ký ức có thể dễ vỡ ban đầu.

 

 

 

[00:11:00]

Theo thời gian, chúng kết tinh và trở nên chống nhiễu tốt hơn. Điều đó có lẽ liên quan đến cơ chế dẻo trong những phần não đang tạo ra những ký ức đó, và cuối cùng giữ lại những ký ức đó. Tương tự cũng xảy ra ở vỏ não. Đây sẽ là một cái gì đó trong một phần khác của não được gọi là hồi hải mã, quan trọng đối với trí nhớ, nhưng đối với các sự vật và đối tượng.

 

Chúng tôi nghĩ rằng điều này thường đúng hơn đối với các tế bào thần kinh và các kết nối của chúng, rằng có những khoảng thời gian mà trải nghiệm có thể gây ra thay đổi ban đầu, nhưng thay đổi đó có khả năng mong manh, và sau đó điều gì đó xảy ra theo thời gian khiến thay đổi đó lâu dài hơn và ảnh hưởng lớn hơn . Câu hỏi đặt ra là, được rồi, tại sao bạn cần ngủ để làm những việc này? Tại sao bạn không thể làm điều này trong khi bạn đang thức? Đó là câu hỏi triệu đô la.

 

Đó chính xác là những gì chúng ta đang cố gắng tìm hiểu bây giờ, là tại sao bạn cần phải đi vào trạng thái ý thức rất kỳ lạ này, mô hình hoạt động rất kỳ lạ này trong não để thực hiện quá trình này? Tại sao bạn không thể làm điều đó khi bạn đang thức hoặc chỉ ngồi yên lặng? Tôi không thể nói với bạn rằng chúng tôi đã có câu trả lời, nhưng chúng tôi có một số manh mối. Một trong những điều chúng tôi nghĩ đang diễn ra là thực sự có sự phân công lao động trong các tế bào não theo thời gian.

 

 

[00:12:00]

Tế bào não về cơ bản giống như bất kỳ loại tế bào nào khác trong cơ thể chúng ta, đó là tế bào nhân thực. Nó có nguồn năng lượng hạn chế để làm mọi thứ cùng một lúc. Những gì chúng tôi nghĩ là có những lúc tế bào ở trạng thái đồng hóa hơn. Nó tạo ra mọi thứ, nó tạo ra protein. Nó đang tạo ra những thứ giúp thiết lập màng của nó, và chúng tôi nghĩ rằng có bằng chứng trong khi ngủ cho thấy đó là thời điểm những sự kiện đó xảy ra.

 

Trong khi ngủ, chúng ta thấy rằng có rất nhiều gen hoạt động khi thức dậy, nhưng thực sự trong khi ngủ, chúng ta thấy chúng được tạo thành protein và đối với hầu hết các thay đổi về di truyền, ít nhất là những thay đổi liên quan đến gen, thường là không đủ để có gen được tạo ra hoặc phiên mã. Bạn cần thực sự có RNA thông tin đó biến nó thành protein để nó thực sự làm một việc gì đó trong tế bào.

 

Giờ đây, chúng tôi đã có bằng chứng cho thấy trong khi ngủ, có một sự thay đổi trong tình trạng đồng hóa này của các tế bào não, vì vậy chúng có nhiều khả năng tạo ra protein hơn, chúng có nhiều khả năng tạo màng hơn và tất cả những điều đó thực sự quan trọng nếu bạn cố gắng chuyển từ trạng thái mạch rất mong manh sang trạng thái lâu dài hơn.

 

Dan Pardi:

 

[00:13:00]

Hãy để tôi cố gắng dịch một số điều này. Tôi đang cố gắng học một thứ gì đó để làm bài kiểm tra vào ngày hôm sau, và tôi học trong ngày giúp tôi tiếp xúc với các khái niệm mà tôi đang cố gắng học để bắt đầu quá trình học tập, nhưng những ký ức này rất mong manh. Vào ban đêm, do mô hình hoạt động kỳ lạ của não là giấc ngủ, chúng ta phản ứng lại sự kích thích đó và hình thành protein mới, giúp tăng cường màng của các tế bào thần kinh liên quan đến việc hình thành những ký ức mới mà bạn đang cố gắng học hỏi.

 

Sự kích thích này sau đó trở thành một phần của con người chúng ta. Nó thực sự đã thay đổi bộ não của chúng ta.

 

Marcos Frank: Đó là một cách giải thích hợp lý. Về cơ bản, có những thay đổi trong não đang ngủ khiến những trải nghiệm này lâu dài hơn, hoặc củng cố chúng và ngăn chúng bị xóa một cách dễ dàng. Đó là một cách để suy nghĩ về nó. Chúng là tất cả các loại mạch khác nhau tham gia vào một nhiệm vụ học tập và cách chúng hoạt động không đồng nhất. Nếu bạn đang ở một phần của não, có thể có kiểu thay đổi đó theo kinh nghiệm và kiểu thay đổi đó khi ngủ, nhưng ở một phần khác của não, thay đổi từ trải nghiệm có thể theo hướng hoàn toàn khác.

 

Dan Pardi: Quá trình này diễn ra khi nào trong khi ngủ? Có một số giai đoạn của giấc ngủ quan trọng hơn những giai đoạn khác đối với việc củng cố trí nhớ này không?

 

[00:14:00]

Marcos Frank:

 

Vâng, đó là một câu hỏi tuyệt vời khác, và chúng tôi cũng không có câu trả lời đầy đủ cho điều đó, nhưng chúng tôi đã tìm thấy vai trò của cả giấc ngủ chuyển động mắt nhanh và giấc ngủ chuyển động mắt không nhanh, ít nhất là trong hệ thống mà chúng tôi đã nghiên cứu. Những gì chúng tôi nghĩ đang diễn ra là mỗi trạng thái, vì những lý do mà chúng tôi chưa hiểu rõ, cần phải kích hoạt các tập hợp các sự kiện sinh hóa khác nhau.

 

Trong giấc ngủ REM, chúng ta thấy một bộ enzym và tế bào thần kinh bật lên, nhưng trong giấc ngủ không REM, các bộ enzym khác nhau đang bật. Điều thú vị là các enzym kích hoạt chế độ ngủ không phải REM thực sự có thể kích hoạt các enzym sau đó bật trong REM. Chúng tôi nghĩ rằng có một mối quan hệ giữa hai trạng thái ngủ, ít nhất là ở cấp độ sinh hóa. Điều này có ý nghĩa, bởi vì trong trường hợp bình thường, đó là những gì chúng ta thấy.

 

Chúng ta thấy hai trạng thái ngủ tương tác với nhau trong suốt thời gian của đêm, và chúng luân phiên với nhau và có những tương tác giữa chúng, vì vậy phải có một cái gì đó ở cấp độ sinh hóa liên kết chúng. Tại sao hữu ích cần phải chia nó ra như thế này, vẫn chưa rõ ràng, nhưng đó là những gì chúng tôi đang tìm thấy, họ là đối tác trong quá trình này, nhưng mối quan hệ đối tác vẫn còn bí ẩn.

 

Dan Pardi:

[00:15:00]

Khi đọc bài báo mới nhất của bạn, có một số thay đổi mà bạn đã xác định được diễn ra trong giấc ngủ REM. Một trong những thay đổi này là việc sản xuất các protein mới quan trọng đối với quá trình kết nối các tế bào thần kinh với nhau, nhưng bạn cũng chỉ ra rằng cùng một nhóm các tế bào thần kinh được kích hoạt trong trải nghiệm ban ngày có hoạt động cao hơn trong khi ngủ. Điều này tôi đoán đã củng cố các mô hình thần kinh có trong một trải nghiệm.

 

Tôi đoán có vẻ như bộ não về cơ bản đang lặp đi lặp lại một trải nghiệm mà nó đã có trong ngày. Hãy cho chúng tôi biết thêm về điều đó.

 

Marcos Frank: Đó là những gì chúng tôi nghĩ đang diễn ra và tôi phải cẩn thận vì thuật ngữ phát lại đã được sử dụng đặc biệt cho một loại phép đo. Nó được thực hiện chủ yếu ở hippocampus, nhưng nếu nó đi như vịt và nói như vịt, tôi nghĩ đó là vịt. Nếu bạn nhìn vào tờ giấy đó một cách cẩn thận, và bạn nhìn vào hoạt động mà bạn nhìn thấy trên nhiều tế bào thần kinh trong giấc ngủ REM, trước khi con vật có sự thay đổi chất dẻo này hoặc một trải nghiệm gây ra sự thay đổi chất dẻo và bạn xem xét sau đó, thì rất rõ ràng rằng hoạt động của não trong giấc ngủ REM sau khi trải nghiệm trông giống như trải nghiệm.

 

 

[00:16:00]

Hoạt động trước trải nghiệm đó không giống như trải nghiệm đó. Chúng tôi có thể định lượng điều đó bằng cách sử dụng nhiều loại công cụ phân tích khác nhau, chúng tôi đã làm trong bài báo đó. Chúng ta cần xem xét vấn đề này cẩn thận hơn, và đó là những gì chúng ta đang làm hiện nay với rất nhiều điện cực cho phép chúng ta đo hàng trăm tế bào thần kinh cùng một lúc để xem xét điều này chi tiết hơn rất nhiều.

 

Sẽ không đủ để chỉ ra rằng những tế bào thần kinh này phát lại hoặc kích hoạt lại trải nghiệm. Chúng ta cũng cần biết rằng việc phát lại và kích hoạt lại thực sự có tác dụng gì đó. Chỉ vì nó bật không có nghĩa là nó thực sự đang làm bất cứ điều gì, và vì vậy đó là thách thức. Đó là thách thức trong lĩnh vực được gọi là nghiên cứu phát lại, đó là mọi người ghi lại những điều tuyệt vời về những tế bào thần kinh này khi họ đi ngủ. Chúng làm được những điều đáng kinh ngạc, vậy mà lại nhảy múa đáng kinh ngạc rằng những tế bào này thực sự tổng hợp thành bất kỳ chức năng quan trọng nào?

 

 

 

 

 

 

[00:17:00]

Đó là một bí ẩn lớn, và có rất ít bằng chứng cho thấy họ làm bất cứ điều gì. Đó là những gì chúng ta cần làm. Nếu các nghiên cứu cổ điển được thực hiện ở vùng hải mã của loài gặm nhấm, và thực sự đưa ra khái niệm này rằng, “Ồ, ồ, các mô hình hoạt động của tế bào thần kinh hiện nay trải nghiệm lặp lại trong khi ngủ.” Nghiên cứu đó được thực hiện trở lại vào năm 1994, và kể từ đó có lẽ đã có hơn 100, có thể 200 nghiên cứu đã báo cáo những điều tương tự như vậy, nhưng chỉ có hai nghiên cứu mà họ thực sự cố gắng chứng minh rằng nó có tác dụng gì đối với trí nhớ.

 

Chỉ có hai, và đó chỉ là trong năm năm qua. Không có gì kể từ đó. Bạn có câu chuyện đáng kinh ngạc này, nhưng nó thêm vào điều gì? Đó là những gì chúng tôi muốn làm, trước tiên chúng tôi muốn xác minh rằng điều này thực sự xảy ra trong vỏ não thị giác khi các tế bào thực sự đang tự mô hình hóa. Điều thứ hai là nói, “Được rồi, chúng ta có thể thay đổi mô hình này theo cách nào đó thay đổi độ dẻo mà chúng ta thấy trên cơ sở từng tế bào không?”

 

Đó chính xác là những gì chúng tôi đang cố gắng làm bây giờ.

 

Dan Pardi: Được rồi, chúng tôi có hơn 100 nghiên cứu cho thấy rằng việc phát lại xảy ra để đáp ứng với trải nghiệm trong giấc ngủ REM, nhưng chúng tôi chỉ có hai nghiên cứu đã cố gắng xác định xem có súng hút sinh học hay không. Những nghiên cứu đó cho thấy điều gì?

 

Marcos Frank:

 

 

 

[00:18:00]

Những gì được tìm thấy là có hai nghiên cứu đã được công bố ngược lại và những gì họ làm về cơ bản là huấn luyện những con vật này trên một mô hình đường mòn mê cung, nơi chúng học cách rẽ trái hoặc rẽ phải và nhận phần thưởng. Các tế bào mà họ ghi lại từ hồi hải mã được gọi là tế bào vị trí. Chúng bắn khi con vật đi vào một phần không gian nhất định. Chúng nhạy cảm với vị trí của đầu, so với phần còn lại của cơ thể.

 

Trong mọi trường hợp, bạn có những thứ này được gọi là bản đồ địa điểm, hoặc bản đồ không gian trong vùng hải mã. Họ phát hiện ra rằng những bản đồ này sẽ hình thành khi các con vật chạy theo đường đua này và học cách quay đầu và nhận phần thưởng, sau đó trong thời gian động vật yên lặng và có lẽ là hầu như ngủ, chúng sẽ thấy các sự kiện ở vùng hải mã mà bình thường thực hiện lại lần này. Chỉ để cung cấp thêm cho bạn một chút thông tin cơ bản về điều đó, việc phát lại trong hồi hải mã cũng giống như tín hiệu trên sóng mang trong radio.

 

Trong một làn sóng vô tuyến, bạn có cái được gọi là sóng mang, và sau đó bạn có một cái gì đó ở trên nó thực sự có thông tin quan tâm. Bạn có những làn sóng hoạt động này trong hồi hải mã, và trên hết, đó là lúc hoạt động lặp lại này xảy ra. Những gì họ đã làm là gây nhiễu điện cho sóng mang này. Về cơ bản, họ chỉ đập vào vùng hồi hải mã bằng điện, và nó làm gián đoạn sự hiện diện của những sự kiện mà sự phát lại mang thông thường.

 

[00:19:00] Khi họ làm vậy, khả năng học hỏi nhiệm vụ của con vật bị giảm đi. Chúng mất nhiều thời gian hơn để đạt được mức hiệu suất tiêu chí khi chúng can thiệp vào sóng phát lại sóng mang trong thời gian có lẽ là ngủ.

 

Dan Pardi: Nhưng họ đã có thể học nó?

 

Marcos Frank: Một thời gian, họ không học được gì. Họ đã học, họ chỉ mất thêm một chút thời gian để đạt được điều đó. Điều đó đúng cho cả hai nghiên cứu đó. Có một nghiên cứu nữa được thực hiện trên thỏ, nhưng nó cho thấy điều gì đó tương tự như vậy, vì vậy có thể có ba nghiên cứu được thực hiện. Trong mọi trường hợp, ngay cả trong những nghiên cứu đó, họ đã không xem xét phát lại nơi họ thực sự đo mô hình này và nói, “Được rồi, mẫu này hiện tại, và do đó điều này xảy ra do mẫu đó”.

 

Họ đang xem xét các sự kiện hồi hải mã trong đó sự phát lại xảy ra và họ đang làm gián đoạn các sự kiện đó. Theo nghĩa đó, nó hơi gián tiếp một chút, nhưng ít nhất nó cũng cung cấp một số bằng chứng rằng nếu bạn can thiệp vào quá trình này, nó sẽ ảnh hưởng đến một thứ gì đó có giá trị đối với động vật. Rõ ràng là bộ nhớ.

 

Dan Pardi: Điều này cho thấy rằng việc học có thể diễn ra bên ngoài giấc ngủ, giấc ngủ có thể làm tăng quá trình này, nhưng ngay cả khi các quá trình này bị ức chế trong khi ngủ, việc học vẫn diễn ra. Nó chỉ mất nhiều thời gian hơn để điều đó xảy ra.

 

[00:20:00]

Marcos Frank:

 

Điều đó đúng, nhưng công bằng mà nói, cũng có thể là họ chưa hiểu đủ về nó. Đã đủ để lộ ra rằng họ không thể hiểu hết được, nhưng bạn đặt ngón tay vào một vấn đề trong lĩnh vực này, đó là không phải tất cả việc học dường như đều cần ngủ để củng cố những ký ức đó.

 

Dan Pardi: Điều đó sẽ có ý nghĩa.

 

Marcos Frank: Nó hoàn toàn đúng. Rõ ràng là chúng ta có thể học trong khi thức, vì vậy tôi nghĩ chúng ta cần phân biệt giữa việc học và việc củng cố trí nhớ. Học tập là hành vi thực tế mà chúng ta làm sẽ hình thành ký ức, nhưng đã nói như vậy, rõ ràng chúng ta cũng có thể tạo ra những ký ức trong khi tỉnh táo. Chúng không cần ngủ để chúng tôi lấy chúng. Tại sao điều đó nên như vậy và loại học tập và trí nhớ nào là giấc ngủ nhạy cảm, và điều đó là không, tôi không nghĩ rằng chúng ta có sự đồng thuận thực sự về điều đó ngay bây giờ.

 

 

 

 

 

 

[00:21:00]

Tôi nghĩ rằng hầu hết sẽ đồng ý rằng học các nhiệm vụ trí nhớ đòi hỏi vùng hồi hải mã, có cấu trúc giống như cấu trúc mà tôi vừa nói về những nghiên cứu này, những loại ký ức đó dường như nhạy cảm nhất với chứng mất ngủ. Các hình thức học tập khác không liên quan đến hồi hải mã có vẻ kháng hơn, nhưng nó không phải là một quy tắc khó và nhanh. Trong văn học con người, nó phức tạp hơn nhiều. Trong nghiên cứu con người, bạn sẽ tìm thấy bằng chứng cho tất cả các loại học tập dường như cần ngủ để củng cố, và đôi khi trong các nghiên cứu khác, mọi người sẽ tìm thấy điều hoàn toàn ngược lại với cùng một loại nhiệm vụ học tập.

 

Tôi nghĩ bằng chứng nghiêng về việc giấc ngủ có vai trò nhất định, vai trò không xác định trong việc củng cố trí nhớ nói chung hơn, nhưng tại sao lại có một số ký ức chứ không phải những ký ức khác-

 

Dan Pardi: Dựa trên những phát hiện cuối cùng từ nghiên cứu của bạn, câu hỏi tiếp theo mà bạn muốn giải quyết là gì?

 

Marcos Frank: Như tôi đã đề cập, một trong những điều chúng tôi muốn làm là chúng tôi muốn đi sâu hơn vào hoạt động thần kinh hiện diện trong giấc ngủ REM trong những điều kiện này, và thực sự cố gắng hiểu có đúng là nó thực sự đang phát lại và kích hoạt lại trải nghiệm theo một cách rộng rãi không , và theo một cách có ý nghĩa? Việc kích hoạt lại đó có bất kỳ chức năng nào không? Đối với các tế bào tham gia vào quá trình lặp lại này, chúng có nhiều khả năng có độ dẻo hơn những tế bào không tham gia?

 

 

 

 

[00:22:00]

Việc phát lại đó có thay đổi tùy thuộc vào phần não mà chúng ta đang đo từ đâu? Đó là những câu hỏi mà chúng tôi đang cố gắng giải quyết ngay bây giờ. Một trong những thay đổi khác liên quan đến đó là những thay đổi sinh hóa đi kèm với giấc ngủ REM. Giấc ngủ REM là một trạng thái não đặc biệt, không chỉ vì các khía cạnh hành vi mà bạn đang ngủ và bạn bị tê liệt, và bạn thường mơ, và bạn đang ở trong trạng thái ý thức kỳ lạ này, và nhiệt độ não của bạn giảm xuống. , và hệ thống tự trị của bạn trở nên điên rồ.

 

Tất cả những điều này về REM rất đặc biệt, nhưng ở cấp độ sinh hóa, nó thậm chí còn kỳ lạ hơn thế. Khi bạn có toàn bộ hệ thống hóa chất thần kinh đang hoạt động bình thường trong khi thức giấc đột ngột bị tắt. Sau đó, bạn có những người khác ở lại. Nó giống như bộ não đã đi vào loại cocktail hóa học kỳ lạ này hoàn toàn khác với những gì nó đang có trong khi thức dậy.

 

Dan Pardi: Kinh ngạc.

 

Marcos Frank: Tại sao bạn sẽ làm điều này? Bạn làm điều đó vì điều đó được cho phép hoặc thúc đẩy các sự kiện sinh hóa nhất định hơn những người khác? Có khả năng. Đó là những gì chúng tôi đang nghĩ. Có lẽ đó là lý do tại sao một số enzym nhất định được bật trong REM, và chỉ trong REM, hoặc chủ yếu là REM. Chúng tôi cũng đang cố gắng hiểu điều đó. Cố gắng trêu chọc thành phần đó ngoài.

 

Dan Pardi: Được rồi, tôi có một câu hỏi vui ở đây. Vì bạn nghiên cứu về khả năng học tập và trí nhớ, có điều gì bạn làm dựa trên kiến thức bạn đã thu được về cách các hệ thống này hoạt động để tăng cường trí nhớ và học tập của chính bạn không?

 

Marcos Frank:

[00:23:00]

Tôi sẽ nói với bạn một điều rõ ràng tạo ra sự khác biệt là bất cứ điều gì bạn làm sẽ làm gián đoạn giấc ngủ REM, ý kiến của tôi cuối cùng sẽ gây bất lợi cho những gì giấc ngủ được cho là hoạt động trong não của bạn ngay từ đầu. Điều đó sẽ bao gồm việc sử dụng các chất giải trí khác nhau quá gần giờ đi ngủ. Thói quen ngủ tốt. Nói chung, nếu bạn làm tất cả những điều đúng đắn về giấc ngủ, thì giấc ngủ REM sẽ hiện diện và nguyên vẹn.

 

Tôi cũng rất cảnh giác vì có những đứa trẻ dùng thuốc có thể được kê cho con tôi, vì tôi hiểu rằng một số trong số chúng có thể ảnh hưởng đến giấc ngủ REM, và đây là điều đã được đề cập trong bài báo. Có một sự gia tăng rất cao và đáng báo động trong việc sử dụng cái mà chúng ta gọi là thuốc hướng thần ở trẻ em, ngay cả trẻ mới biết đi. Điều này có thể bao gồm thuốc ngủ, nhưng nó cũng có thể mở rộng đến thuốc chống loạn thần, và tất nhiên là thuốc chống trầm cảm, và tất nhiên là thuốc kích thích, thường được sử dụng để điều trị ADHD.

 

 

 

 

[00:24:00]

Một điểm chung của tất cả các hợp chất này, mặc dù chúng đạt được điều đó bằng nhiều cách khác nhau, là chúng có thể ngăn chặn sâu sắc giấc ngủ REM. Chúng ta biết từ các nghiên cứu trên động vật, nó có thể ngăn chặn sâu sắc giấc ngủ REM trong quá trình phát triển, trong giai đoạn đầu đời. Đó không chỉ là sự đàn áp của người lớn. Nó có thể xảy ra với trẻ em. Bí mật bẩn thỉu ngoài kia là chúng ta biết rất ít về tác dụng của những loại thuốc này đối với não đang phát triển.

 

Những gì chúng ta gọi là nghiên cứu tiền lâm sàng trên các mô hình động vật đang thiếu hụt đáng kinh ngạc về những gì các loại thuốc này đang làm, không chỉ trong ngắn hạn mà còn lâu dài. Có rất nhiều bằng chứng chỉ ra rằng những loại thuốc này có thể làm những điều khác biệt hoàn toàn ở não đang phát triển so với não người lớn. Đó là điều mà tôi đã rút ra từ nghiên cứu này, chắc chắn rằng đối với những đứa con của tôi, tôi rất thận trọng.

 

May mắn thay, nó đã không đến như vậy, nhưng tôi thận trọng và đề phòng khi các loại thuốc được thảo luận có thể ảnh hưởng đến những điều này ở trẻ em.

 

Dan Pardi: Xin lưu ý rằng, Maros, tôi muốn cảm ơn bạn đã đến xem chương trình và chia sẻ những thông tin chi tiết về chủ đề ảnh hưởng thân thiết đến tất cả chúng ta này. Thật vui khi nghe chi tiết về nó để hiểu rõ hơn, vì vậy, tôi đánh giá cao việc bạn dành thời gian trong ngày và nghiên cứu của mình để ghé thăm chúng tôi và hướng dẫn chúng tôi về tất cả những gì bạn đang làm.

 

Marcos Frank: Cảm ơn, Dan. Đó là một niềm vui, như mọi khi.

 

Dan Pardi: Cảm ơn bạn, và tương tự như vậy. Có một buổi chiều tuyệt vời.

 

Marcos Frank: Được rồi, Dan, cảm ơn.

 

[00:25:00]

 

 

Cảm ơn bạn đã lắng nghe và sớm ghé thăm chúng tôi tại HumanOS.me.

 

 

More Stories
Test Nhanh Espline Sars-cov-2 – sản phẩm đã kiểm nghiệm bởi bộ y tế