Vědci z Centra pro vědu o mozku RIKEN (CBS) zjistili, jak se během spánku posilují vnímané vzpomínky spojené s pozitivními emocemi, jako je radost nebo štěstí. Studie zveřejněná v časopise Neuron by mohla vědcům pomoci pochopit neurologický základ překonávání nemocí, jako je závislost na drogách nebo sexu.

Jak se zpracovávají informace a vytvářejí vzpomínky

Proč emocionální události, ať už pozitivní, nebo negativní, vyvolávají silné a dlouhotrvající vzpomínky na vnější informace, jako je hudba, vůně a textury vnímané během těchto událostí? Víme, že spánek je nezbytný pro konsolidaci paměti, tedy proces, při kterém se nové události mění ve vzpomínky, ale nevíme, jakou roli hraje při posilování paměti. Experimenty ukázaly, že emoční události mohou být zpracovávány různě v závislosti na fázi spánku, ale stále není jasné, která část spánku je pro jejich konsolidaci důležitější, zda spánek REM – období, během kterého máme živé sny – nebo spánek mimo REM. Nová studie, kterou vedl Masanori Murayama z RIKEN CBS, měla na tuto otázku odpovědět.

Vědci nejprve vytvořili myší ekvivalenty neutrálních a emotivních událostí, aby zjistili, co mozek dělá během spánku jinak, když jsou zapojeny emoce. V neutrální situaci mohli myší samci první den experimentu zkoumat pouze hladkou texturu jako fázi učení a druhý den jak drážkovanou, tak hladkou texturu jako testovací fázi. Pokud jim zůstala v paměti hladká textura až do druhého dne, dávali přednost zkoumání drážkované textury, ale ne hladké, protože myši mají přirozeně rády nové prostředí.

Pokud však byla hladká textura spojena s pozitivním emocionálním zážitkem – interakcí s myší samičkou -, vzpomínka na tuto texturu se uchovala mnohem déle. I po čtyřdenním intervalu dávaly myši pátý den přednost hladké textuře, což dokazuje, že toto experimentální uspořádání může u myší vytvořit emocionálně posílenou paměť na texturu. Jak vysvětluje Murayama, jedná se o první studii, která prokázala posílení dlouhodobé paměti emocemi u laboratorních zvířat.

Vědci identifikovali amygdalu, emoční centrum mozku, jako klíč k tomuto procesu. Jak již dříve zjistila Murayamova skupina, amygdala je napojena na korový okruh shora dolů, který vede z motorické do senzorické kůry a řídí přesné vnímání a zapamatování informací o textuře. Tento tříregionální okruh posiluje emočně vázané vzpomínky. Zobrazování mozku ukázalo, že tyto tři oblasti mozku byly kooperativně aktivovány během fází učení a reaktivovány během časného non-REM spánku, ale ne během REM spánku, aby posílily paměť.

Vývoj léčby, která zlepšuje duševní zdraví a poruchy související s pamětí

Aby vědci otestovali význam reaktivace v non-REM spánku, dočasně zabránili vstupu amygdaly do motorické kůry, která vysílá vstupy shora dolů do senzorické oblasti. Když to udělali během non-REM spánku, byly myši schopné udržet si texturní vzpomínku až pátý den, a to navzdory emočnímu zážitku. Naproti tomu zablokování signálů během spánku REM nemělo žádný účinek, což potvrzuje, že spánek non-REM je kritickou fází spánku pro posílení vnímaných vzpomínek. „Tradičně se má za to, že spánek REM je primární fází pro zpracování emoční paměti,“ říká Murayama. Zjištění vědců tuto myšlenku zpochybňují a naopak podporují, že rozhodující fází je spánek non-REM.

Tato studie nejen vysvětluje, jak emoce posilují jiné typy vzpomínek (např. vnímání), ale také poukazuje na možnou léčbu poruch, jako je závislost, u níž jsou někdy příznaky vyvolány vnímanou informací v jevu zvaném flashback. Předpokládá se, že takové informace jsou silně ukotveny v paměti ve spojení s emočními událostmi, které se odehrály i dlouho před těmito epizodami. Modulací mozkové aktivity v amygdale a souvisejících oblastech během non-REM spánku, která by oslabila vzpomínky vyvolávající flashbacky, by lékaři mohli potenciálně předcházet vzniku závislosti nebo ji léčit.

Budoucí výzkum bude zkoumat, jak lze tyto poznatky aplikovat na modely onemocnění, jako je ztráta paměti související s věkem nebo závislost. „Bude například důležité prozkoumat, zda můžeme obnovit nebo dokonce posílit vzpomínky u starších myší,“ říká Murayama. „Naším konečným cílem je využít tyto poznatky k vývoji léčebných postupů, které zlepší duševní zdraví a poruchy související s pamětí.“