Alva tanul az ember

Giulio Tononi és munkatársai az amerikai Wisconsin-Madison Egyetemen az agykéreg alvási elektromos aktivitását vizsgálták EEG ((elektroencephalogram) segítségével olyan alanyoknál, akik lefekvés előtt egy egyszerű számítógépes játékot tanultak meg.

Az eredmények alátámasztják azt a korábbi feltételezést, hogy az alvás nem csupán az agy pihenő üzemmódba kapcsolását jelenti, hanem egyes fázisaiban az új információk konszolidációja, feldolgozása és rendszerezése is megtörténik.

A lokális agyi tevékenység fokozódása alvás során az újonnan szerzett információk, készségek rögzülését jelzi – állítják a kutatók. A számítógépes játék rutinszerű játszása nem járt az agyterület elektromágneses aktivitásának növekedésével.

Álombaringató hullámok

Az alvás meghatározott elektromágneses hullámtevékenységgel jellemezhető. Az agyi hullámok szinkronizációját követően egyedre specifikus, de főbb jellemzőiben mindenkinél hasonló: periodikusan lassúhullámú és gyorsszemozgású fázisok váltják egymást az éjszaka során.

A gyorsszemmozgás fázisban (REM) álmodunk, és a feltételezések szerint ekkor csoportosulnak át bizonyos emléknyomaink. Német kutatók szerint az epizodikus memória (adott helyekre, eseményekre, személyekre és tapasztalatokra, élményekre vonatkozó memória) a REM fázis során épül át a leginkább kapcsoló és ideiglenes memóriairányító funkciót betöltő hippokampuszból az agykéregbe. Jan Born lübeck-i kutató szerint bizonyos információk csak alvás során tudnak átépülni, és így végső soron rögzülni.

Tononi eredményei alapján viszont az is feltételezhető, hogy nemcsak az információk rögzítése és megfelelő átrendezése történik az alvás során, hanem aktívan folytatódik a tanulás is. Érdekes, hogy a delfinek például képesek funkcionálisan leválasztani egymástól két agyféltekéjüket. Míg az egyik „alszik”, addig a másik ébrenléti aktivitással működik tovább.

Emberi játszmák

A vizsgálatokat tucatnyi alanyon végezték el. Az egyszerű számítógépes játékban egérrel kellett a kurzort megfelelő pozícióba juttatni. A kontroll csoportnál a kurzor kifogástalanul követte az egér mozgásait, míg a kísérleti csoportban a kurzor és az egér mozgásának eltérését az alanyoknak kellett kitapasztalni.

Az egyszerű játékot követően 256 koponyafelszíni elektródával elvezetett EEG nem mutatott eltérést az alvás során. Azoknál a személyeknél viszont, akik a nehezített játék tanulási folyamatain estek át, jelentősen megnövekedett lassúhullám aktivitásról számoltak be a kutatók az agy jobb féltekéjének hátsó-parietális lebenyének egyes jól körülhatárolt területein. Ezek az alrégiók felelősek ébrenléti állapotban a kéz-szem koordinációs mozgások tanulásáért.

Utolsókból az elsők

Érdekes módon azoknál az embereknél, akiknél kezdetben nagyobb gondot jelentett a kurzor megfelelő helyre juttatása, nagyobb aktivitást mutattak ki ugyanebben a régióban. Ráadásul reggelre a feladat megismétlésekor ők teljesítettek a legjobban, ami azt mutatja, hogy valóban nem az adott terület kifáradásáról, hanem inkább aktív tanulási folyamatairól árulkodnak hullámok.

Tekintve azt, hogy a lassúhullám aktivitás egyébként a mély alvásról tanúskodik, a kutatók véleménye szerint érdemes felülvizsgálni a korábbi teóriákat, melyek szerint a mély alvás passzív, készenléti állapot, és inkább úgy kell tekintenünk az alvásra, mint aktív problémamegoldó és tanulási folyamatra.