Učíme se při spánku?  
Vědcům se podařilo zjistit jak spolu komunikují mozkové oblasti v nichž sídlí paměť.

Obrázek zobrazuje interneuron v hipokampu. Je na něm tělo nervové buňky s dendrity (výběžky) připomínající šňůru perel. Do fotografie je zakreslen graf membránového potenciálu této nervové buňky (v obrázku červeně). Modře jsou zaznamenány výkyvy elektrického pole které čidlo na měření elektrického potenciálu zaznamenávalo ve stejném časovém úseku u neuronů šedé kůry mozkové. Obě hodnoty vykazují téměř shodné změny aktivit. Toto zjištění je pádným argumentem, který podpořil teorii spolupráce mozkových oblastí pro krátkodobou a dlouhodobou paměť. (obrázek: Max Planck Institute for Medical Research).

V Max Planck Institutu v Heidelbergu zkoumali, jak se vjemy upevňují. Získali zatím nejpádnější důkaz toho, že přes den získané informace se do šedé kůry mozkové přesouvají z hipokampu. A že se tak děje ve spánku.



Na místě je námitka, že vývojově nejstarší část mozku - hipokampus, je již delší dobu podezříván z toho, že on je tím místem, kde dochází ke krátkodobému uchování vjemů. A že se tedy o zvláště převratnou věc v poznání nejedná. Ano i ne. Je pravdou, že indicie k takové domněnce byly, ale s pádnými důkazy to bylo horší. Naopak se zdálo, že elektrické impulzy zaznamenávané ve spánku v hipokampu a kůře mozkové, jsou natolik nesourodé, že jejich aktivity spolu možná ani nesouvisí. A právě to se nyní změnilo. Umožnil to nový přístup. Pokud se měřily impulzy z větší části tkáně hipokampu (více buněk) a nebo se měřily aktivity takzvaných aktivních neuronů, výsledky s tím co zaznamenával encefalograf na šedé kůře, nehrály.

Zvětšit obrázek
Profesor Bert Sakmann (vlevo) přebírá Nobelovu cenu za medicínu, která mu byla udělena v roce 1991. Sakman je jedním z autorů publikace o níž zde referujeme.




Teprve až když vědci použili dvě elektrody, přičemž jedna měřila potenciál jediné buňky v hipokampu a druhá v tom samém čase měřila potenciál několika tisíc buněk v příslušné oblasti šedé kůry, zjistili, že křivky aktivit obou oblastí začaly do sebe zapadat. Teď je jasné, že to, co zpracuje hipokampus, se přesouvá do šedé kůry. Navíc se zjistilo něco, co nikdo netušil, že totiž mozková kůra si přesun těchto vjemů, z krátkodobého centra paměti, sama aktivně diriguje.




Teorií o tom, jak si mozek zapamatuje kam jsme si večer položili klíče s doklady, existuje celá řada. Nejuznávanější je ta, která tvrdí, že čerstvé vjemy si nejdříve uložíme do hipokampu a odtud je vprůběhu hodin, nebo i dnů tyto vjemy fixujeme v šedé kůře, kde se z nich stává záležitost dlouhodobé paměti.



Zvětšit obrázek
Samotný graf – pomalé oscilace hipokampu a kůry mozkové jsou synchronizovány. Aktivita hipokampu se objevuje až poté, co kůra vydá pokyn. K převodu událostí do trvalé paměti dochází až ve chvíli ponoření se do hlubokého spánku beze snů. (Graf: Mayank Mehta/Brown University)



Nové poznatky z Německa nyní definitivně potvrzují, že oblasti pro krátkodobou a dlouhodobou paměť skutečně existují a že odpovědné oblasti vzájemně spolupracují. Jejich spolupráce ale probíhá jinak, než se soudilo. Ukázal to až zmíněný nápad měřit okamžitý membránový potenciál na jednotlivém neuronu a to s velkou přesností. Štěstí bylo, že Němci měření provedli na interneuronech. Interneurony se od dráždivých neuronů liší. Tvrdí se, že aktivitu hipokampu potlačují a pracují až při spánku. Kdyby vědci bývali byli měření prováděli na „normální“ nervové buňce hipokampu (dráždivém neuronu), získali by zase jen nevyhodnotitelné údaje, jako už mnohokrát.

Pokus ale probíhal tak, že pokusné potkany vědci nejprve pomocí medikamentů uvedli do spánku. Teprve až byl spánek hluboký, začaly spolu hipokampus a šedá kůra komunikovat. Jsou to právě interneurony, které jsou těmi buňkami, které jsou v hlubokém spánku aktivní a vykazují stejné změny povrchových potenciálů a ve stejné době, jako neurony šedé kůry mozkové. Nepatrný rozdíl tady ale je. Mezi aktivitami neuronů v hipokampu (oblastí s krátkodobou pamětí) a šedou kůrou (místem dlouhodobého uchování vzpomínek), je malá prodleva. Vzájemné rozmlouvání těchto dvou oblastí předávajících si „data“, připomíná tak trochu ozvěnu. Svědčí o tom křivky naměřených aktivit, které si jsou podobné, ale jsou v čase mírně posunuty. To je považováno za důkaz, že tou "šedou eminencí", tedy tím kdo rozhoduje o zahájení převodu dat z hipokampu do šedé kůry, je sama šedá kůra mozková.

Vylepšení techniky, která vědcům již dává možnost sledovat aktivitu jediné nervové buňky a porovnávat ji v tomtéž čase s širokou škálou mozkových aktivit v jiných mozkových oblastech, je mocný nástroj k objasnění principů na kterých stojí organizace našeho mozku a naše myšlení. Máme se na co těšit.


Pramen:
Thomas Hahn, Bert Sakmann & Mayank R. Mehta: Phase-locking of hippocampal interneurons’ membrane potential to neocortical up-down states, Nature Neuroscience, November (2006)



Komentář osla: Z křivek přesouvaných dat z operační paměti hipokampu na hardisk šedé kůry vyplývá, že v některých chvílích to dost hapruje. Na místě je otázka o jak věrný přepis se vlastně jedná. A jestli právě to není příčinou proč ráno nemůžeme najít ty zpropadený klíče.

Datum: 11.12.2006 08:42
Tisk článku


Diskuze:

filip

filiúp,2007-05-14 21:44:48

filip

Odpovědět

Tak, tak

Martin,2006-12-18 11:44:25

Pekný článok. Celkom slušne v biologickej rovine podporuje proces a celkovú koncepciu selektívneho spracovania zážitkového materiálu.

Odpovědět

ranné učenie

Martin,2006-12-12 14:48:51

Keď som chodil na strednú školu, tak kolovali dobré rady, že sa treba učiť ráno, že tak nám toho viac zostane v hlavách. Do istej miery to fungovalo, ale či sa to dá vedecky a štatisticky podložiť, ťažko povedať...

Odpovědět


učení

Pan Býček,2006-12-12 16:38:54

Podle mých zkušeností ze střední školy je lépe učit se večer před spaním. Ráno se to vybavuje velmi přesně.

Odpovědět


Učte se neustále a všude

Vrata,2006-12-14 09:52:31

Tady ja asi důležité, co se učíte. Slovíčka a fráze spíše večer, experimentujte se sebou, možná je to jinak. Několikastránkový důkaz matematické věty ráno i večer. Dopoledne lépe pochopíme logiku a lépe analyzujeme, máme dostatek energie na vytvoření si vlasního modelu např. vizuálního. Jste li hyperaktivní studujte spíše odpoledne nebo těsně po probuzení. Večer si tento zjednodušený model přehráváme jako fráze z cizího jazyka. Stejně důležitá je schopnost vybavit si informace, co jsou již uloženy v určitém čase a prostoru, např. při zkoušce, při krizové situaci, havárii. Dle mého názoru jsou informace uloženy ještě jinde, dokonce i mimo člověka, jen po nich sáhnout. Přeji Vám dobrou trefu v té tmě.

Odpovědět


to Vrata

Jana P.,2006-12-15 08:24:16

Zajímavé. :o)

Četl jste Ruperta Sheldrakea - Tao přírody?

Odpovědět

Zdání klame ?

nome,2006-12-11 11:05:40

Zdá se mi to nebo se mozek chová jako normální počítač ? přez den si nakešuje data a až se v noci uvolní sběrnice a CPU ve dne zatěžované vjemy a myšlením tak začne JPEGovat MP3kovat RARovat a výsledky zálohovat na harddisk :-)), když zůstane v kešce trochu dat ze zálohování tak říkáme "že si pamatujeme sen" ;-)

Odpovědět


Ale bacha

Colombo,2006-12-11 14:16:36

mame jen 2 giga paměti:)

Odpovědět


Ale pokud

Colombo,2006-12-11 14:34:24

mozek funguje jako počítač a pokud by existoval jistý kód, tak by mohly existovat i viry, podobně jako v románu Sníh

Odpovědět


Mozek je pocitac

Martin,2006-12-11 14:43:17

A virus je nabozenstvi (?) :-)

Odpovědět


2 Colombo: tak to by mě zajímalo

nome,2006-12-11 14:51:20

kolik máme vlastně v přepočtu na bity a bajty, bude to asi vždy hodně nepřesný odhad, už kvůli tomu že "indexový soubor" mozku má omezenou kapacitu aby mozek mohl fungovat v reálném čase a hodně "dat" tak zůstane "napořát" pod povrchem, jenom když se indexování databáze rozbije tak si mozek může vybavit dávno "zapomenutá" data (důchodový věk a živé vzpomínky mládí)

Odpovědět


2Martin:

nome,2006-12-11 14:58:39

Náboženství ? náboženství je jenom modul který je součástí rozsáhlého automorfního kódu co běží na lidstvu, nevím kolik lidí si to uvědomuje ale lidstvo splňuje jako celek všechny znaky jednotnýho organismu včetně techniky s kterou tvoří integrální systém/počítač (takový earth-puter) a je to ona, 666

Odpovědět


Tajemství

Vrata,2006-12-14 11:08:17

Lidstvo je dle mého názoru určitá buněčná tkáň většího organismu. Jinak si také myslím, že vše co tento organismus obsahuje, včetně nás je jen hardware, velmi kvalitní hardware. Neexistuje počítač, sestrojený člověkem, který by sloužil miliony let, sám se zdokonaloval /evoluce/. No spíše jde o udržení funkčnosti celého hardware - dědičnost, občas odpadne nefunkční díl a je nahrazen jiným. Člověk je zvláštní nehomogenní součást, která touží poznat Software celého organismu. Někdy úplně zabloudí, jindy ne - věda. Tímto softwarem je něco, co je neměnné a navěky. Jeho součástí, spíše metodou je např. matematika. Také by mě zajímalo kolik bitů uběhlo od vzniku tohoto vesmíru, otázka zapouzdřenosti objektů a s tím související otázka poznatelnosti a ochrany tohoto Software.

Odpovědět

Nadpis

Lukáš,2006-12-11 10:53:25

Pěkný a zajímavý článek. A kdyby tam nebyla ta kupa chyb a divné věty, tak by se četl ještě mnohem lépe.

Odpovědět


já vím..

josef pazdera,2006-12-12 21:49:55

Něco jsem našel a opravil, ale ty další chyby nevidím. Bude lepší mne na ně upozorňovat polopaticky. Jinak tam mohou i přes upozornění zůstat - a ne proto, že bych chtěl. josef

Odpovědět



Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace