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The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience2002Aug01Vol.22issue(15)

睡眠スピンドル密度の学習依存性の増加

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文献タイプ:
  • Clinical Trial
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

宣言的な記憶の統合は、睡眠によって強化されます。基礎となるメカニズムの調査では、主に急速な眼球運動(REM)睡眠と遅い波の睡眠が考慮されています。最近では、最も顕著な機能として睡眠スピンドルを備えた睡眠ステージ2は、注目を集めています。具体的には、ラットでは、海馬の波紋が皮質睡眠紡錘体に一時的に近接して発生することがわかりました。これは、海馬と新皮質の間の情報転送を示しています。人間におけるこの研究では、視覚的刺激と主観的に評価された認知緊張の非学習制御タスクと比較して、宣言的学習タスクに関する広範なトレーニング後の夜行性睡眠中のEEG活動の変化に注目しています。28の電極位置の各睡眠段階、スピンドル密度、およびEEGパワースペクトルで費やされた時間が決定されました。トレーニング後の睡眠中、睡眠スピンドルの密度は、非学習制御タスクと比較して、学習タスクの後に有意に高かった。この効果は、最初の90分間の睡眠中に最大でした(p <0.01)。さらに、スピンドル密度は、睡眠前後の両方でパフォーマンスをリコールするために相関していました(r = 0.56; P <0.05)。パワースペクトルと睡眠段階で費やされる時間は、学習条件と非学習条件の間で違いはありませんでした。結果は、非レム睡眠中の紡錘体活動が以前の学習経験に敏感であることを示しています。

宣言的な記憶の統合は、睡眠によって強化されます。基礎となるメカニズムの調査では、主に急速な眼球運動(REM)睡眠と遅い波の睡眠が考慮されています。最近では、最も顕著な機能として睡眠スピンドルを備えた睡眠ステージ2は、注目を集めています。具体的には、ラットでは、海馬の波紋が皮質睡眠紡錘体に一時的に近接して発生することがわかりました。これは、海馬と新皮質の間の情報転送を示しています。人間におけるこの研究では、視覚的刺激と主観的に評価された認知緊張の非学習制御タスクと比較して、宣言的学習タスクに関する広範なトレーニング後の夜行性睡眠中のEEG活動の変化に注目しています。28の電極位置の各睡眠段階、スピンドル密度、およびEEGパワースペクトルで費やされた時間が決定されました。トレーニング後の睡眠中、睡眠スピンドルの密度は、非学習制御タスクと比較して、学習タスクの後に有意に高かった。この効果は、最初の90分間の睡眠中に最大でした(p <0.01)。さらに、スピンドル密度は、睡眠前後の両方でパフォーマンスをリコールするために相関していました(r = 0.56; P <0.05)。パワースペクトルと睡眠段階で費やされる時間は、学習条件と非学習条件の間で違いはありませんでした。結果は、非レム睡眠中の紡錘体活動が以前の学習経験に敏感であることを示しています。

Declarative memory consolidation is enhanced by sleep. In the investigation of underlying mechanisms, mainly rapid eye movement (REM) sleep and slow-wave sleep have been considered. More recently, sleep stage 2 with sleep spindles as a most prominent feature has received increasing attention. Specifically, in rats hippocampal ripples were found to occur in temporal proximity to cortical sleep spindles, indicating an information transfer between the hippocampus and neocortex, which is supposed to underlie the consolidation of declarative memories during sleep. This study in humans looks at the changes in EEG activity during nocturnal sleep after extensive training on a declarative learning task, as compared with a nonlearning control task of equal visual stimulation and subjectively rated cognitive strain. Time spent in each sleep stage, spindle density, and EEG power spectra for 28 electrode locations were determined. During sleep after training, the density of sleep spindles was significantly higher after the learning task as compared with the nonlearning control task. This effect was largest during the first 90 min of sleep (p < 0.01). Additionally, spindle density was correlated to recall performance both before and after sleep (r = 0.56; p < 0.05). Power spectra and time spent in sleep stages did not differ between learning and nonlearning conditions. Results indicate that spindle activity during non-REM sleep is sensitive to previous learning experience.

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