Das schlafende Gehirn kann bei älteren Menschen nicht mehr synchron sein und das Gedächtnis stören
Neue Forschungen haben ergeben, dass langsame und schnelle Gehirnwellen im Tiefschlaf genau im richtigen Moment synchronisiert werden müssen, um neue Speicher auf die Schaltfläche Speichern zu drücken.
Während sich diese Gehirnrhythmen, die hunderte Male pro Nacht auftreten, bei jungen Erwachsenen im perfekten Gleichschritt bewegen, zeigt die neue Studie von Forschern der University of California-Berkeley, dass im Alter langsame Wellen während nicht schneller Augenbewegungen (NREM) auftreten ) Der Schlaf kommt nicht rechtzeitig mit schnellen elektrischen Stößen in Kontakt, die als "Spindeln" bezeichnet werden.
"Das Mistiming verhindert, dass ältere Menschen bei neuen Erinnerungen effektiv auf die Schaltfläche" Speichern "klicken können, was dazu führt, dass sie über Nacht vergessen anstatt sich zu erinnern", sagte der leitende Autor der Studie, Dr. Matthew Walker, Professor für Neurowissenschaften und Psychologie an der UC Berkeley und Direktor des Campus Center for Human Sleep Science.
"Wenn das Gehirn altert, kann es diese beiden Tiefschlaf-Gehirnwellen nicht genau koordinieren", fügte er hinzu. "Wie ein Tennisspieler, der nicht im Spiel ist, klauen sie und werden vermisst."
Unter Verwendung der Tennis-Analogie stellen die langsamen Gehirnwellen oder Schwingungen den Ballwurf dar, während die Spindeln das Schwingen des Schlägers symbolisieren, um den Kontakt mit dem Ball herzustellen und ein Ass zu servieren.
"Timing ist alles. Nur wenn die langsamen Wellen und Spindeln in einem sehr engen Zeitfenster - etwa einer Zehntelsekunde - zusammenkommen, kann das Gehirn neue Erinnerungen effektiv in seine Langzeitspeicherung einfügen “, sagte der Studienleiter Dr. Randolph Helfrich, a Postdoktorand in Neurowissenschaften.
Die Forscher fanden auch heraus, dass das Versagen des alternden Gehirns, die Gehirnwellen im Tiefschlaf zu koordinieren, höchstwahrscheinlich auf eine Verschlechterung oder Atrophie des medialen Frontalcortex zurückzuführen ist, einer Schlüsselregion des Frontallappens des Gehirns, die den tiefen, erholsamen Schlaf erzeugt, den wir in unserer Jugend genießen.
"Je schlimmer die Atrophie älterer Erwachsener in dieser Gehirnregion ist, desto unkoordinierter und zeitlich schlechter sind ihre Tiefschlaf-Gehirnwellen", sagte Walker. "Aber es gibt einen Silberstreifen: Der Schlaf ist jetzt ein neues Ziel für mögliche therapeutische Interventionen."
Um langsame Wellen zu verstärken und sie optimal mit Spindeln zu synchronisieren, planen die Forscher, in zukünftigen Experimenten eine elektrische Hirnstimulation auf den Frontallappen anzuwenden.
"Durch die elektrische Verstärkung dieser nächtlichen Gehirnströme hoffen wir, bei älteren Menschen und Demenzkranken ein gewisses Maß an gesundem Tiefschlaf wiederherzustellen und dabei Aspekte ihres Lernens und Gedächtnisses zu retten", sagte Walker.
Für die aktuelle Studie verglichen die Forscher das Nachtgedächtnis von 20 gesunden Erwachsenen im Alter von 20 Jahren mit dem von 32 gesunden älteren Erwachsenen, meist im Alter von 70 Jahren. Vor dem Schlafengehen lernten die Teilnehmer und wurden dann an 120 Wortsätzen getestet.
Während sie schliefen, zeichneten die Forscher ihre elektrische Gehirnwellenaktivität mithilfe der Elektroenzephalographie (EEG) der Kopfhaut auf. Am nächsten Morgen wurden die Studienteilnehmer erneut an den Wortpaaren getestet, diesmal während einer funktionellen und strukturellen Magnetresonanztomographie (fMRT).
Die EEG-Ergebnisse zeigten, dass bei älteren Menschen die Spindeln zu Beginn des Gedächtniskonsolidierungszyklus konstant ihren Höhepunkt erreichten und nicht mit den langsamen Wellen synchronisierten.
Darüber hinaus zeigte die Bildgebung des Gehirns eine Atrophie der grauen Substanz im medialen Frontalcortex älterer Erwachsener, was darauf hindeutet, dass eine Verschlechterung des Frontallappens verhindert, dass tiefe langsame Wellen perfekt mit Spindeln synchronisieren.
Die Studie wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Neuron.
Quelle: Universität von Kalifornien - Berkeley
