מדעני מוח קבעו שחלק מהחוויות היומיומיות הופכות לזיכרונות קבועים במהלך השינה באמצעות תהליך הנעזר במוח. מחקר שנערך לאחרונה על ידי בית הספר לרפואה של ניו יורק גרוסמן זיהה "גלי גלים חדים" בהיפוקמפוס כמנגנון המפתח שבוחר אילו זיכרונות לשמור לצמיתות. אדוות אלו מתרחשות ברגעי סרק וממלאות תפקיד מכריע בקביעה אילו חוויות, ובעקבותיהן באדוות מרובות, מתגבשות לזיכרונות ארוכי טווח במהלך השינה.
מחקרים עדכניים מזהים "גלים חדים" בהיפוקמפוס כמנגנון מוחי שקובע אילו חוויות יומיומיות הופכות לזיכרונות קבועים, עם אדוות משמעותיות ברגעי סרק המובילים לגיבוש זיכרון במהלך השינה.
מדעני מוח גילו במהלך העשורים האחרונים שהמוח ממיר חלק מהחוויות היומיומיות לזיכרונות מתמשכים במהלך השינה באותו לילה. מחקר שנערך לאחרונה מציג מנגנון שמחליט אילו זיכרונות חשובים מספיק כדי להישמר במוח עד שהשינה תמצק אותם לצמיתות.
בהובלת חוקרים מבית הספר לרפואה של NYU Grossman, המחקר סובב סביב תאי מוח הנקראים נוירונים ש"יורים" – או מביאים לתנודות באיזון המטענים החיוביים והשליליים שלהם – כדי להעביר אותות חשמליים המקודדים זיכרונות. קבוצות גדולות של נוירונים באזור מוח הנקרא ההיפוקמפוס יורים יחד במחזורים קצביים, ויוצרים רצפים של אותות בתוך אלפיות שניות זה מזה שיכולים לקודד מידע מורכב.
"הצעקות" הללו, המכונות "גלים חדים", לשאר חלקי המוח מייצגות ירי כמעט סימולטני של 15 אחוז מהנוירונים בהיפוקמפוס, ונקראים על שם הצורה שהם מקבלים כאשר פעילותם נתפסת על ידי אלקטרודות ומתועדת על גבי גרָף.
בעוד שמחקרים קודמים קשרו אדוות עם היווצרות זיכרון במהלך השינה, המחקר החדש, שפורסם לאחרונה בכתב העת מַדָע, גילו שאירועים בשעות היום שמיד אחריהם חמישה עד 20 אדוות גל חדים משוחזרים יותר במהלך השינה וכך מתגבשים לזיכרונות קבועים. אירועים שאחריהם באו מעט מאוד אדוות גל חדות או לא הצליחו ליצור זיכרונות מתמשכים.
"המחקר שלנו מגלה שגלי גלים חדים הם המנגנון הפיזיולוגי המשמש את המוח כדי 'להחליט' מה לשמור ומה לזרוק", אמר מחבר המחקר הבכיר György Buzsáki, MD, PhD, פרופסור ביגס למדעי המוח במחלקה של מדעי המוח ופיזיולוגיה ב-NYU Langone Health.
הליכה והשהה
המחקר החדש מבוסס על דפוס ידוע: יונקים כולל בני אדם חווים את העולם לכמה רגעים, ואז עוצרים, ואז חווים עוד קצת, ואז עוצרים שוב. לאחר שאנו שמים לב למשהו, אומרים עורכי המחקר, חישוב המוח עובר לעתים קרובות למצב הערכה מחדש "סרק". הפסקות רגעיות כאלה מתרחשות במהלך היום, אך תקופות הבטלה הארוכות ביותר מתרחשות במהלך השינה.
בוזסקי ועמיתיו כבר קבעו בעבר שלא מתרחשים אדוות גל חדות כאשר אנו חוקרים מידע חושי או נעים באופן פעיל, אלא רק במהלך הפסקות הסרק לפני או אחרי. המחקר הנוכחי מצא כי אדוות גל חדות מייצגות את מנגנון התיוג הטבעי במהלך הפסקות כאלה לאחר חוויות ערות, כאשר הדפוסים הנוירונים המתויגים מופעלים מחדש במהלך שינה לאחר משימה.
חשוב לציין, ידוע כי אדוות גל חדות מורכבות מירי של "תאי מקום" בהיפוקמפוס בסדר מסוים המקודד כל חדר שאליו אנו נכנסים, וכל זרוע של מבוך אליו נכנסת עכבר. עבור זיכרונות שנזכרים, אותם תאים יורים במהירות גבוהה, בזמן שאנו ישנים, "משמיעים את האירוע המוקלט אלפי פעמים בלילה". התהליך מחזק את הקשרים בין התאים המעורבים.
עבור המחקר הנוכחי, ריצות מבוך עוקבות על ידי עכברי מחקר עוקבות באמצעות אלקטרודות על ידי אוכלוסיות של תאי ההיפוקמפוס שהשתנו ללא הרף עם הזמן למרות הקלטת חוויות דומות מאוד. זה חשף לראשונה את ריצות המבוך שבמהלכן התרחשו אדוות במהלך הפסקות ערות, ולאחר מכן הוחזרו במהלך השינה.
אדוות גלים חדות נרשמו בדרך כלל כאשר עכבר עצר כדי ליהנות מפינוק מתוק לאחר כל ריצת מבוך. צריכת התגמול, אומרים המחברים, הכינה את המוח לעבור מדפוס חקרני לדפוס סרק, כך שייתכנו אדוות גל חדות.
באמצעות בדיקות סיליקון דו-צדדיות, צוות המחקר הצליח להקליט עד 500 נוירונים בו זמנית בהיפוקמפוס של בעלי חיים במהלך ריצות מבוך. זה בתורו יצר אתגר מכיוון שהנתונים הופכים מורכבים ביותר ככל שיותר נוירונים מתועדים באופן עצמאי. כדי לקבל הבנה אינטואיטיבית של הנתונים, לדמיין פעילות נוירונית ולגבש השערות, הצוות הצליח לצמצם את מספר הממדים בנתונים, במובנים מסוימים כמו המרת תמונה תלת מימדית לתמונה שטוחה, ומבלי לאבד את שלמות הנתונים. .
"עבדנו כדי להוציא את העולם החיצוני מהמשוואה, ובחנו את המנגנונים שבאמצעותם מוח היונקים מתייג באופן מולד ותת מודע כמה זיכרונות כדי להפוך קבועים", אמר הסופר הראשון Wannan (Winnie) Yang, PhD, סטודנט לתואר שני ב- Buzsáki's מַעבָּדָה. "מדוע מערכת כזו התפתחה היא עדיין בגדר תעלומה, אבל מחקר עתידי עשוי לחשוף מכשירים או טיפולים שיכולים להתאים אדוות גל חדות כדי לשפר את הזיכרון, או אפילו להפחית את היזכרות של אירועים טראומטיים."
