REM-slaap verankert herinneringen via eigen hersengolven
Slaap is niet één toestand. Terwijl de meeste aandacht uitgaat naar diepe slaap, blijkt de REM-slaap een eigen, tot nu toe onderbelicht mechanisme te hebben voor het opslaan van herinneringen. Onderzoekers vonden bij knaagdieren specifieke hersengolven die tijdens REM-slaap actief zijn en die anders werken dan alle bekende slaapgolven.
In een studie gepubliceerd in eLife plaatsten onderzoekers elektroden in de prefrontale hersenschors en de hippocampus van ratten. Die twee hersengebieden werken samen bij het vastleggen van herinneringen aan ruimtelijke ervaring. Tijdens de REM-slaap, de slaapfase met snelle oogbewegingen, ontdekten ze ketens van hoogfrequente trillingen (oscillaties) in de prefrontale schors die ze nog niet eerder hadden beschreven.
Twee slaapfasen, twee geheugenstrategieën
Die REM-oscillaties bleken anders te werken dan de bekende geheugenprocessen tijdens diepe, niet-REM slaap. Tijdens niet-REM slaap zijn er brede activatiegolven waarbij veel neuronen tegelijk vuren. Tijdens REM verloopt de reactivatie juist spaarzaam: alleen kleine groepen neuronen worden actief, op vaste momenten, tegen een achtergrond van relatieve rust. De onderzoekers suggereren dat beide systemen elkaar aanvullen bij geheugenopslag, elk via een eigen route.
Daarbij spelen thetaritme (langzame hersengolven die typerend zijn voor REM-slaap) en acetylcholine (een signaalmolecuul in de hersenen) een rol. De onderzoekers bouwden ook een computermodel dat de gevonden patronen kon nabootsen, wat de mechanistische verklaring onderbouwt.
Wat dit zegt over veroudering en geheugen
Voor longevity-onderzoek is dit relevant: bij veroudering neemt de kwaliteit van REM-slaap af, en ook het geheugen verslechtert. Als REM-slaap een eigen, actief mechanisme heeft voor geheugenconsolidatie, dan is slaapkwaliteit op leeftijd niet alleen een bijkomend probleem maar mogelijk een oorzakelijke factor in cognitieve achteruitgang. Dit is voorlopig onderzoek bij knaagdieren; of het bij mensen precies zo werkt, is nog niet aangetoond. Maar het biedt een concreet aanknopingspunt voor toekomstig onderzoek naar slaap en cognitief ouder worden.
Wil je zelf meer onderzoek doen?
Zoek bijvoorbeeld op:
- REM-slaap geheugenconsolidatie
- hippocampus prefrontale cortex oscillaties
- thetaritme slaap neuronen