Thiếu ngủ làm gián đoạn trí nhớ

Một tín hiệu não quan trọng liên quan đến trí nhớ dài hạn bị suy giảm ở chuột khi chúng thiếu ngủ - điều này có thể giúp giải thích tại sao giấc ngủ kém lại làm gián đoạn quá trình hình thành trí nhớ, theo một nghiên cứu mới trên tạp chí Nature.

Ngay cả một đêm ngủ bình thường sau một đêm thiếu ngủ cũng không đủ để khắc phục tín hiệu não này.

Các tế bào thần kinh trong não hiếm khi hoạt động một mình; chúng có mối liên hệ chặt chẽ với nhau và thường cùng hoạt độngnhịp nhàng hoặc lặp đi lặp lại. Một trong những dạng hoạt động như vậy là gợn sóng sắc nét, trong đó một nhóm lớn các nơ-ron hoạt động cực kỳ đồng bộ, sau đó nhóm lớn thứ hai các nơ-ron làm điều tương tự, đợt nọ nối tiếp đợt kia theo một nhịp độ nhất định.Những gợn sóng này xảy ra ở vùng não gọi là hồi hải mã, là bộ phận quan trọng trong việc hình thành trí nhớ. Các dạng gợn sóng sắc nét được cho là tạo điều kiện thuận lợi cho việc giao tiếp với vỏ não, nơi lưu trữ những ký ức dài hạn sau này.

Một manh mối về chức năng của gợn sóng: một số gợn sóng thực tế là các gợn sóng đã từng xuất hiện trong não trước đây, nhưng được lặp lại với tốc độ nhanh hơn. Ví dụ, khi một con vật đến một vị trí trong lồng của nó, một nhóm tế bào thần kinh cụ thể ở vùng hải mã sẽ đồng loạt hoạt động, tạo ra một mô hình thần kinh về vị trí đó. Sau đó, chính những tế bào thần kinh này có thể tham gia vào việc tạo ra mô hình gợn sóng sắc nét - như thể chúng đang nhanh chóng lặp lại các đoạn trải nghiệm trước đây.

Nghiên cứu trước đây phát hiện ra rằng, khi những gợn sóng này bị xáo trộn, chuột gặp khó khăn trong bài kiểm tra trí nhớ. Và khi các gợn sóng kéo dài, hiệu suất của chúng trong cùng một bài kiểm tra được cải thiện. Điều này khiến György Buzsáki - nhà khoa học thần kinh hệ thống tại Viện nghiên cứu y tế Langone Health, Đại học New York, người đã nghiên cứu các gợn sóng sắc nét từ những năm 1980, gọi chúng là 'dấu hiệu sinh học nhận thức' cho trí nhớ và học tập.

Các nhà nghiên cứu cũng nhận thấy rằng các gợn sóng sắc nét có xu hướng xảy ra trong khi ngủ sâu cũng như trong khi thức và những gợn sóng xuất hiện trong khi ngủ dường như đặc biệt quan trọng trong việc chuyển đổi kiến ​​thức ngắn hạn thành ký ức dài hạn. Đồng tác giả nghiên cứu mới trên tạp chí Nature, Kamran Diba, nhà khoa học thần kinh tính toán tại Trường Y thuộc Đại học Michigan ở Ann Arbor, cho biết, những mối liên hệ giữa các gợn sóng, giấc ngủ và trí nhớ đã được nghiên cứu nhiều, nhưng có rất ít nghiên cứu trực tiếp điều khiển giấc ngủ để xác định xem nó ảnh hưởng như thế nào đến những gợn sóng này và đến trí nhớ.

Để hiểu giấc ngủ kém ảnh hưởng như thế nào đến trí nhớ, Diba và các đồng nghiệp đã ghi lại hoạt động hồi hải mã ở bảy con chuột khi chúng khám phá mê cung trong vài tuần. Các nhà nghiên cứu thường xuyên làm gián đoạn giấc ngủ của một số con và để những con khác ngủ theo ý muốn.

Trước sự ngạc nhiên của Diba, những con chuột bị đánh thức liên tục có hoạt động của gợn sóng sắc nét xảy ra tương tự hoặc thậm chí cao hơn so với những con chuột ngủ bình thường. Nhưng hoạt động của các gợn sóng yếu hơn và kém trật tự hơn, cho thấy sự lặp lại không hiệu quả các mô hình sóng đã được hình thành trước đó khi chuột khám phá mê cung. Sau khi những con chuột bị mất ngủ hồi phục trong suốt hai ngày, hoạt động của các gợn sóng đã tốt lên, nhưng chưa bao giờ đạt được mức độ như ở những con có giấc ngủ bình thường.

Những phát hiện này có thể dẫn đến các phương pháp điều trị nhắm mục tiêu để cải thiện trí nhớ, theoDiba.

Nghiên cứu này làm rõ rằng “ký ức tiếp tục được xử lý sau khi bọn chuột trải nghiệm và việc xử lý sau trải nghiệm đó thực sự quan trọng”, theo Loren Frank, nhà thần kinh học tại Đại học California. Ông nói thêm rằng điều đó có thể giải thích tại sao việc nhồi nhét kiến ​​thức trước kỳ thi hoặc thức trắng đêm có thể là một chiến lược không hiệu quả.

Ông nói, nó cũng dạy cho các nhà nghiên cứu một bài học quan trọng: nội dung của các gợn sóng sắc nét quan trọng hơn số lượng, vì những con chuột có giấc ngủ bình thường và những con chuột bị thiếu ngủ đều có số lượng gợn sóng tương tự nhau.