깊은 수면 중에 뇌의 느리고 동기적인 전기파가 기억 형성에 도움이 된다는 것은 거의 20년 동안 알려져 왔습니다. 왜 이전에는 알려지지 않았습니까? 이제 일기장에 써보세요 자연소통Charité – Universitätsmedizin Berlin의 연구원 팀이 설명을 제공했습니다. 연구에 따르면, 느린 파동은 장기 기억 부위인 신피질을 특히 정보를 수용하게 만든다고 합니다. 결과는 외부에서 기억 형성을 지원하기 위한 치료 방법을 최적화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

영구기억은 어떻게 형성되나요? 전문가들은 우리가 자는 동안 우리의 뇌는 하루의 사건을 재생하여 단기 기억인 해마에서 신피질에 위치한 장기 기억으로 정보를 전달한다고 믿습니다. 특히 이 과정의 핵심은 “느린 파동”입니다. 즉, 깊은 수면 중에 피질에서 전기 전압이 느리고 동시에 진동하는 것입니다. 이는 뇌전도(EEG)를 사용하여 측정할 수 있습니다. 파동은 많은 뉴런의 전기적 전압이 1초에 한 번씩 동시에 상승하고 하강할 때 발생합니다.

“우리는 이러한 전압 변동이 기억 형성에 영향을 미친다는 사실을 오랫동안 알고 있었습니다.”라고 Charité 신경생리학 연구소 소장이자 새로 발표된 연구의 주저자인 Jörg Geiger 교수는 설명합니다. “서파수면이 외부적으로 인위적으로 향상되면 기억력이 향상됩니다. 하지만 지금까지 우리는 그것이 일어났을 때 뇌 내부에서 정확히 무슨 일이 일어나고 있는지 알지 못했습니다. 왜냐하면 인간 뇌 내부의 정보 흐름을 연구하는 것은 극히 어렵기 때문입니다. “

느린 파동은 시냅스를 강화한다

그와 그의 팀은 이제 극히 드물게 손상되지 않은 인간의 뇌 조직을 사용하여 깊은 잠 동안 기억 형성을 담당할 가능성이 가장 높은 메커니즘을 해명했습니다. 연구 결과에 따르면 느린 전기파는 신피질의 뉴런 사이의 시냅스 연결 강도에 영향을 미쳐 수용성에 영향을 미칩니다.

연구를 위해 연구진은 Charité, EVKB(Evangeliches Klinikum Bethel) 병원 또는 함부르크-에펜도르프 대학 의료 센터(영국)에서 간질이나 뇌종양을 치료하기 위해 신경외과 수술을 받은 환자 45명에게서 채취한 손상되지 않은 신피질 조직 샘플을 연구했습니다. . ) 연구자들은 조직에서 깊은 수면 동안 느린 뇌파의 전압 변동을 시뮬레이션한 다음 신경 세포 반응을 측정했습니다. 이를 달성하기 위해 그들은 정확하게 위치된 나노미터 미만의 유리 마이크로피펫을 사용했습니다. 조직을 통해 연결된 여러 신경 세포 사이의 통신을 “듣기” 위해 그들은 한 번에 10개의 “피펫 필러”를 사용했습니다. 이는 멀티패치 기술로 알려진 이 방법에 비해 너무 많은 수입니다.

완벽한 타이밍은 기억 형성에 기여합니다

연구팀은 신피질의 뉴런 사이의 시냅스 연결이 전압 변동 중 특정 시간에 가장 강화된다는 사실을 발견했습니다. “시냅스는 전압이 낮은 수준에서 높은 수준으로 상승한 직후에 가장 효율적으로 작동합니다.”라고 Charité 신경생리학 연구소의 연구원이자 이번 연구의 제1저자인 Franz Zaver Mittermeier는 설명합니다. “그 짧은 시간 동안 피질은 고조된 준비 상태에 있는 것으로 생각할 수 있습니다. 이 시간 동안 뇌가 기억을 백업하면 특히 효과적으로 장기 기억으로 전달됩니다. 따라서 서파수면 분명히 훨씬 짧은 기간 동안 신피질에 영향을 미칩니다. 특히 수용성을 높여 기억 형성을 지원합니다.”

이 지식은 예를 들어 경도 인지 장애가 있는 노인의 기억력을 향상시키는 데 사용될 수 있습니다. 전 세계의 연구 그룹은 미묘한 전기 자극(경두개 전기 자극) 또는 음향 신호를 사용하여 수면 중 느린 파동에 영향을 미치는 방법을 연구하고 있습니다.

그러나 현재 이러한 자극 방법은 시행착오를 통해 최적화되고 있으며 이는 힘들고 시간이 많이 걸리는 과정입니다. 완벽한 타이밍에 대한 우리의 연구 결과는 이에 도움이 될 수 있습니다. 이제 처음으로 기억 형성을 향상시키는 자극 방법의 목표 개발이 가능해졌습니다.”

게오르그 가이거(Georg Geiger) 교수, 샤리테 신경생리학 연구소 소장