Mäusestudie entdeckt REM-Schlafschlüssel zum Gedächtnis

Neue Forschungen könnten die Frage beantworten, ob der Schlaf bei schnellen Augenbewegungen (REM), der Phase, in der Träume auftreten, direkt an der Gedächtnisbildung beteiligt ist.

Wissenschaftler des Douglas Mental Health University Institute (McGill University) und der Universität Bern finden Hinweise darauf, dass der REM-Schlaf tatsächlich diese Rolle spielt - zumindest bei Mäusen.

Die neue Studie erscheint in Wissenschaft.

"Wir wussten bereits, dass neu erworbene Informationen in verschiedenen Arten von räumlichen oder emotionalen Erinnerungen gespeichert werden, bevor sie konsolidiert oder integriert werden", sagte Dr. Sylvain Williams, Forscher und Professor für Psychiatrie bei McGill.

„Wie das Gehirn diesen Prozess durchführt, ist bisher unklar geblieben. Wir konnten zum ersten Mal nachweisen, dass der REM-Schlaf tatsächlich für die normale räumliche Gedächtnisbildung bei Mäusen entscheidend ist “, sagte Williams.

Hunderte früherer Studien haben erfolglos versucht, die neuronale Aktivität während des REM-Schlafes mit traditionellen experimentellen Methoden zu isolieren. In dieser neuen Studie verwendeten die Forscher die Optogenetik, eine kürzlich entwickelte Technologie, mit der Wissenschaftler genau auf eine Population von Neuronen zielen und deren Aktivität durch Licht steuern können.

"Wir haben uns für Neuronen entschieden, die die Aktivität des Hippocampus regulieren, eine Struktur, die für die Gedächtnisbildung im Wachzustand entscheidend ist und als" GPS-System "des Gehirns bekannt ist", sagte Williams.

Um das räumliche Langzeitgedächtnis von Mäusen zu testen, trainierten die Wissenschaftler die Nagetiere, um ein neues Objekt zu erkennen, das sich in einer kontrollierten Umgebung befindet, in der zwei Objekte mit ähnlicher Form und ähnlichem Volumen stehen. Spontan verbringen Mäuse mehr Zeit damit, ein neuartiges Objekt zu erforschen als ein bekanntes, und zeigen, wie sie lernen und sich erinnern.

Wenn diese Mäuse jedoch im REM-Schlaf waren, verwendeten die Forscher Lichtimpulse, um ihre gedächtnisassoziierten Neuronen auszuschalten und festzustellen, ob dies ihre Gedächtniskonsolidierung beeinflusst.

Am nächsten Tag gelang es denselben Nagetieren nicht, die am Vortag erlernte räumliche Gedächtnisaufgabe zu erfüllen. Im Vergleich zur Kontrollgruppe schien ihr Gedächtnis gelöscht oder zumindest beeinträchtigt zu sein.

„Die Stummschaltung derselben Neuronen für eine ähnliche Dauer außerhalb von REM-Episoden hatte keinen Einfluss auf das Gedächtnis. Dies weist darauf hin, dass neuronale Aktivität speziell während des REM-Schlafes für eine normale Gedächtniskonsolidierung erforderlich ist “, sagte der Hauptautor der Studie, Richard Boyce, Ph.D. Student.

Unter REM-Schlaf versteht man einen kritischen Bestandteil des Schlafes bei allen Säugetieren, einschließlich Menschen. Darüber hinaus verbinden neue Forschungen zunehmend eine schlechte Schlafqualität mit dem Auftreten verschiedener Hirnstörungen wie Alzheimer und Parkinson.

Insbesondere der REM-Schlaf ist bei Alzheimer-Erkrankungen (AD) häufig erheblich gestört. Die Ergebnisse dieser Studie legen nahe, dass eine Störung des REM-Schlafes direkt zu Gedächtnisstörungen bei AD beitragen kann, sagen die Forscher.

Quelle: McGill University