Die Reaktivierung von Informationen zur Gedächtnisbildung ist mit dem Auftreten von Komplexen aus Schlafspindeln und langsamen Wellen verbunden. Dieses Muster wurde von Wissenschaftlern entdeckt, indem sie die Elektroenzephalogramme von Menschen analysierten, nachdem sie eine Gedächtnisaufgabe und ein kurzes Nickerchen erledigt hatten. Je näher die Schlafspindeln an den langsamen Wellen waren, desto besser funktionierte die Informationsreaktivierung. Gleichzeitig war die Reaktivierung mit dem Erfolg des Einprägens des Materials verbunden. In Nature Communications veröffentlichte Arbeit.
Der Schlafzustand ist mit bestimmten Rhythmen im Gehirn verbunden. Der Großteil des Slow-Wave-Schlafs ist durch einen Delta-Rhythmus (1-4 Hertz) gekennzeichnet. Unmittelbar nach dem Nickerchen treten Schlafspindeln (Sigma-Rhythmus) auf. Sie stellen Wellenausbrüche mit einer Frequenz von 11-15 Hertz dar, mit einer größeren Amplitude in den zentralen Bereichen. Sie zeichnen sich durch einen allmählichen Anstieg mit anschließender Abnahme der Amplitude aus, weshalb dieses Muster als Spindeln bezeichnet wird. Dieser Rhythmus ist während der späten Phase des REM-Schlafes selten und verschwindet beim Übergang in den REM-Schlaf vollständig. Langsamer Schlaf dauert 70-80 Prozent der gesamten Zeit und ist verantwortlich für die Wiederherstellung des Energieverbrauchs des Körpers, seinen "Neustart". Dabei wird auch das Langzeitgedächtnis gebildet.
Neurophysiologen glauben, dass Menschen im Schlaf Informationen strukturieren, indem sie die während des Tages angesammelten Erinnerungen reaktivieren. So wird zunächst aus instabilen Informationen ein Langzeitgedächtnis, und dieser Prozess beinhaltet die Verbindungen zwischen Hippocampus und Kortex. Im Somnogramm drückt sich der Informationsaustausch zwischen Hippocampus und Großhirnrinde im Auftreten von Sigma- und Delta-Rhythmen aus. Studien an Mäusen haben die Bedeutung von Slow-Wave-Komplexen (Delta-Rhythmus) und Schlafspindeln (Sigma-Rhythmus) für die Aufrechterhaltung der Gedächtnisreaktivierung gezeigt, aber wie dies beim Menschen funktionierte, war unbekannt.
Neurophysiologen um Bernhard P. Staresina von der Universität Birmingham haben die Mechanismen der Gedächtnisbildung im Schlaf untersucht. An der Studie nahmen 20 Personen teil. Zu Beginn des Experiments mussten sich die Teilnehmer ein Verb- und Bildpaar auswendig lernen und erhielten dann einen Gedächtnistest. Diese visuellen Reize wurden gewählt, weil bekannt ist, welche Bereiche des Gehirns sie aktivieren (der laterale okzipitale Kortex und die parahippocampale Region). Nach dem Test schliefen die Probanden etwa zwei Stunden im Labor, dann wurden die Gedächtnistests wiederholt. Während des gesamten Experiments wurden die Probanden einer Elektroenzephalographie unterzogen. Die Muster, die während des Auswendiglernens von Informationen auf dem Elektroenzephalogramm erscheinen, halfen den Wissenschaftlern, die gleichen Muster im Schlaf der Teilnehmer zu identifizieren.
Forscher haben herausgefunden, dass die Reaktivierung erlernter Informationen während des Schlafs mit dem Auftreten von Schlafspindelkomplexen (Sigma-Rhythmus) und langsamen Wellen (Delta-Rhythmus) verbunden ist. Die Reaktivierung war wiederum mit der Qualität des Auswendiglernens von Informationen verbunden (p = 0,011). Je näher die Schlafspindeln an den langsamen Wellen waren, desto besser funktionierte die Reaktivierung.
Komplexe aus langsamen Wellen und Schlafspindeln spielen eine wichtige Rolle bei der Festigung des Gedächtnisses. Wissenschaftler glauben, dass diese Rhythmen es ermöglichen, Erinnerungen vom Hippocampus an den Kortex zu übertragen. Die meisten Arbeiten auf diesem Gebiet wurden an Mäusen durchgeführt, und es ist noch nicht vollständig verstanden, wie die Konsolidierungsprozesse beim Menschen ablaufen. In Zukunft wollen die Forscher die Rolle des Hippocampus bei der Reaktivierung von Informationen im Schlaf untersuchen.
Um den Prozess der Gedächtnisstrukturierung in der Phase des langsamen Schlafens zu verbessern, können Sie sich einlullen (rhythmisches Schaukeln des Bettes). Schweizer Wissenschaftler haben untersucht, wie sich Einschlafen auf den Schlaf auswirkt und festgestellt, dass es die Schlafqualität und das Gedächtnis verbessert.
