Neue Forschungsergebnisse zeigen, wie Schlafmangel die Fähigkeit des Gehirns beeinträchtigt, unerwünschte Erinnerungen zu unterdrücken, und unterstreichen die wesentliche Rolle des REM-Schlafs.
Studie: Gedächtniskontrolldefizite im schlaflosen menschlichen Gehirn. Bildnachweis: lightpoet/Shutterstock.com
In einer kürzlich veröffentlichten Studie in der Psychologische und kognitive WissenschaftenEine Gruppe von Forschern untersuchte, wie Schlafentzug die hemmende Kontrolle des Gedächtnisses beeinträchtigt und zu aufdringlichen Erinnerungen beiträgt, wobei der Schwerpunkt auf der Rolle des REM-Schlafs (Rapid Eye Movement) bei der Wiederherstellung dieser Funktion lag.
Hintergrund
Aufdringliche Erinnerungen an unangenehme Erlebnisse können erhebliche Auswirkungen auf die psychische Gesundheit haben, insbesondere bei Erkrankungen wie Depressionen, Angstzuständen und posttraumatischen Belastungsstörungen. Das Entfernen dieser Erinnerungen trägt dazu bei, ihre Wirkung abzuschwächen, wodurch künftige Eingriffe reduziert und die emotionale Regulierung erleichtert werden.
Dieser Prozess hängt von einer wirksamen kognitiven Kontrolle ab, die durch Gehirnregionen wie den rechten dorsolateralen präfrontalen Kortex (rDLPFC) vermittelt wird, der den Gedächtnisabruf im Hippocampus unterdrückt.
Schlaf, insbesondere der REM-Schlaf, ist für die Wiederherstellung dieses Mechanismus von entscheidender Bedeutung, seine genaue Rolle bleibt jedoch unklar. Weitere Forschung ist unerlässlich, um die Auswirkungen von Schlafstörungen auf die neuronalen und kognitiven Prozesse, die der Gedächtnisunterdrückung zugrunde liegen, und ihre umfassenderen Auswirkungen auf das emotionale Wohlbefinden zu klären.
Über die Studie
87 gesunde Erwachsene im Alter von 18 bis 30 Jahren nahmen an einer Studie teil, in der die Auswirkungen von Schlafentzug auf die Gedächtnisunterdrückung untersucht wurden. Die Teilnehmer waren Rechtshänder, englische Muttersprachler und hatten in der Vergangenheit keine neurologischen, psychiatrischen oder Schlafstörungen.
Sie berichteten von regelmäßigen Wachzeiten um 8:00 Uhr und mindestens sechs Stunden Schlaf pro Nacht. Von allen Teilnehmern wurde eine schriftliche Einverständniserklärung eingeholt und sie wurden mit 80 £ oder akademischen Credits entschädigt.
Zwei Teilnehmer wurden wegen Nichteinhaltung des Studienprotokolls ausgeschlossen, so dass am Ende eine Stichprobe von 85 Teilnehmern übrig blieb. Die Teilnehmer wurden nach dem Zufallsprinzip entweder einer Schlafentzugsgruppe (n = 43) oder einer Schlafgruppe zugeordnet. Reparaturbetrieb (n = 42).
Die Teilnehmer führten in zwei Sitzungen kognitive und affektive Aufgaben durch: eine am Abend und eine am nächsten Morgen. Die Gruppe, der der Schlaf entzogen wurde, blieb unter Aufsicht wach, während die ausgeruhte Gruppe eine achtstündige Schlafmöglichkeit erhielt, die durch Polysomnographie (PSG) überwacht wurde. Die Einhaltung des Protokolls wurde mithilfe aktigraphischer Armbanduhren bestätigt.
Zu den Aufgaben gehörten Übungen zur Gedächtniskodierung und -unterdrückung, Magnetresonanztomographie (MRT)-Scans und affektive Beurteilungen. Die funktionelle MRT (fMRT) beurteilte die Gehirnaktivität, während Verhaltensscans eine beeinträchtigte Gedächtnisunterdrückung in der Schlafentzugsgruppe aufdeckten, wobei die Intrusionsraten höher waren als in der Ruhegruppe.
Diese Ergebnisse unterstreichen die entscheidende Rolle des Schlafs, insbesondere des REM-Schlafs, bei der Ermöglichung einer effektiven Gedächtniskontrolle.
Studienergebnisse
Schlafmangel beeinträchtigt die Fähigkeit des Gehirns, aufdringliche Erinnerungen zu unterdrücken, erheblich. Nach einer Nacht mit Schlafentzug (n = 43, Durchschnittsalter 19,58 Jahre) oder erholsamem Schlaf (n = 42, Durchschnittsalter 20,33 Jahre) führten die Teilnehmer die Think/Don’t Think (TNT)-Aufgabe durch. während einer fMRT. Bei dieser Aufgabe riefen die Teilnehmer mit visuellen Hinweisen verbundene Erinnerungen aktiv ab oder unterdrückten sie.
Wir haben Löschversuche verfolgt, die fehlgeschlagen sind und zu Speichereinbrüchen geführt haben. Verhaltensanalysen ergaben, dass die Unterdrückung zwar im Laufe der Zeit bei allen Teilnehmern die Eingriffe reduzierte, bei Personen mit Schlafmangel jedoch eine langsamere Reduzierung auftrat, was auf eine beeinträchtigte Unterdrückung des adaptiven Gedächtnisses zurückzuführen ist.
-Interessanterweise wurde diese Beeinträchtigung nicht durch die emotionale Wertigkeit der Erinnerungen beeinflusst. Grundunterschiede in der Gedächtniskontrollfähigkeit zwischen den Gruppen erklärten diese Ergebnisse jedoch teilweise.
Teilnehmer, denen der Schlaf entzogen war, schnitten bei vorbereitenden Aufgaben vor der Nacht besser ab, was sich möglicherweise auf spätere Ergebnisse ausgewirkt hat.
Dennoch verschwand in den letzten Versuchsblöcken der Unterschied in den Intrusionsraten zwischen den Gruppen, was darauf hindeutet, dass Schlafentzug in erster Linie die Verbesserung der Unterdrückung im Laufe der Zeit behindert und nicht die allgemeine Fähigkeit zur Löschung.
Die Herzfrequenzvariabilität (HRV), insbesondere die Hochfrequenzkomponente (HF-HRV), wurde untersucht, um die physiologischen Korrelate der Gedächtniskontrolle zu untersuchen. In der Schlafgruppe war eine höhere HF-HRV mit einer besseren Unterdrückung verbunden, während bei Personen mit Schlafmangel eine höhere HF-HRV unerwartet mit einer schlechteren Unterdrückung korrelierte, was darauf hindeutet, dass die Vorteile der HF-HRV von ausreichend Schlaf abhängen.
Neuroimaging-Daten verdeutlichten zusätzlich die Auswirkungen von Schlafmangel. Der rDLPFC, eine Region, die für die Unterdrückung des Gedächtnisses entscheidend ist, zeigte in der Gruppe mit Schlafentzug eine verringerte Aktivierung.
Unterdessen zeigte der rechte Hippocampus, der während der Unterdrückung typischerweise deaktiviert wurde, eine verminderte Ablösung, was auf eine Störung der Gedächtniskontrollkreise hindeutet. Ganzhirnanalysen bestätigten diese Ergebnisse mit einer verminderten präfrontalen Kontrolle und einer erhöhten Hippocampusaktivität nach Schlafentzug.
Der REM-Schlaf spielt eine erholsame Rolle. In der Gruppe mit erholsamem Schlaf war eine längere REM-Schlafdauer mit einer stärkeren rDLPFC-Aktivität während der Gedächtnisunterdrückung verbunden, was seine Rolle bei der Wiederherstellung der präfrontalen Kontrolle weiter unterstützt.
Schlafentzug störte auch die funktionale Trennung von Gehirnnetzwerken, wobei die Konnektivität zwischen dem Default Mode Network (DMN) und dem Cognitive Control Network (CCN) zunahm und die DMN-Thalamus-Konnektivität verringert wurde, was die adaptive Kontrolle beeinträchtigte.
Abschließend wurden Denkmuster mithilfe einer mehrdimensionalen Erfahrungsstichprobenmethode bewertet. Teilnehmer, denen der Schlaf entzogen war, berichteten von weniger bewussten, aufgabenorientierten Gedanken, was auf einen umfassenderen Zusammenbruch der kognitiven Kontrolle zurückzuführen ist.
Schlussfolgerungen
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Schlafentzug die hemmende Kontrolle des Gedächtnisses erheblich stört und sich auf kognitive Funktionen höherer Ordnung auswirkt. Bei Teilnehmern, denen der Schlaf entzogen war, zeigte sich eine beeinträchtigte Aktivierung des rDLPFC während der Gedächtnisunterdrückung, wodurch ihre Fähigkeit, unerwünschte Erinnerungen im Laufe der Zeit herunterzuregulieren, verringert wurde.
Im Gegensatz dazu war erholsamer Schlaf, insbesondere eine längere Dauer des REM-Schlafs, mit einer verstärkten rDLPFC-Aktivierung verbunden, was die präfrontale Gedächtniskontrolle förderte.
Schlafentzug verändert auch die funktionelle Konnektivität zwischen Gehirnnetzwerken, erhöht die DMN- und CCN-Konnektivität und verringert die Interaktionen zwischen DMN und Thalamus. Diese Störungen fielen mit weniger bewusstem Denken zusammen und verdeutlichten die wesentliche Rolle des Schlafes bei der Regulierung von Gedächtnis und Denkprozessen.
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