Unesta riippuvaisen muistin konsolidoinnin autonomiset mekanismit (MemS)

Huono uni liittyy merkittävään kognitiivisen terveyden heikkenemiseen. Viime aikoina unihäiriöt ovat tulleet huomattaviksi ennakoiviksi ja pahentaviksi tekijöiksi hermostoa rappeuttavan sairauden alkaessa ja kehittymisessä. Vuosikymmenten tutkimus on osoittanut, että unella on kriittinen rooli muistin lujittamisessa (eli viimeaikaisten kokemusten muuttamisessa vakaiksi, pitkäaikaisiksi muistoiksi), jonka väheneminen on kriittistä dementian alkuvaiheessa. Tämä kirjallisuus antaa mahdollisuuden, että uni, ulkoisten häiriöiden vähentymisen aika, tarjoaa optimaalisen ikkunan muistin lujittamiselle ja että unen aikana ilmenevät sähköfysiologiset piirteet ovat kiinteästi mukana konsolidaatioprosessissa. Suurin osa tästä kirjallisuudesta on keskittynyt keskushermostoon ja tekniikoihin, kuten elektroenkefalografiaan (EEG) muistinkäsittelyyn liittyvien hermokorrelaatioiden purkamiseksi. Tämän työn vähäinen vaikutus on kuitenkin muuttunut käytännön hoidoksi, ja viimeaikaiset kirjallisuuskatsaukset kyseenalaistavat nämä uni-muisti-assosiaatiot. Tämä epäselvyyden puute viittaa siihen, että unesta riippuvaisen muistin konsolidoinnin ymmärtämisessä voi olla muita kriittisiä tekijöitä, joita ei ole otettu asianmukaisesti huomioon. Tämä ehdotus viittaa siihen, että autonominen hermosto (ANS) unen aikana saattaa heijastaa kriittistä, vaikkakin alitutkittua, unen ja muistin yhdistävää reittiä.

Laaja tutkimusryhmä on tukenut ANS:n roolia muistin muodostuksessa. Jyrsijätutkimukset ovat havainneet, että uuden tiedon tallennus muistiin joko rikastuu tai heikkenee oppimisen jälkeen, kun perifeeristä toimintaa suoraan muutetaan vagushermon kautta. Vagushermo on vastuussa perifeeristä viritystä ja kiihottumista koskevien tietojen välittämisestä aivorunkoon johtavien projektioiden kautta, jotka sitten heijastavat muistiin liittyville alueille, mukaan lukien amygdala-kompleksi, aivoturso ja eturintakuori. Ihmisillä tutkijat ovat todellakin osoittaneet, että vagushermon suora stimulaatio kirurgisten implanttien avulla voi parantaa epilepsiapotilaiden ja Alzheimerin tautia sairastavien potilaiden deklaratiivista muistia. Äskettäin terveiden iäkkäiden aikuisten otoksessa ei-invasiivinen (transkutaaninen) emättimen hermostimulaatio herätyksen aikana lisäsi muistia kasvojen nimien assosiaatioille. Tärkeää on, että aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet parasympaattisen / vagaalisen toiminnan hallitsevan unen aikana, erityisesti hitaan aallon unen aikana, mikä on saanut kriittistä huomiota sen syy-osuuden vuoksi deklaratiivisessa muistin lujittamisessa. Lisäksi PI:n työ on osoittanut, että uni toimii säätelevänä vaikutuksena vagaaliseen toimintaan ja että kiertovälitteinen aktiivisuus unen aikana voi ennustaa unen jälkeisen muistin paranemisen. Harvat tutkimukset ovat kuitenkin tutkineet unen aikana tapahtuvan vagaalisen toiminnan kausaalista vaikutusta muistituloksiin, mikä on tämän sovelluksen keskeinen tavoite.

Tässä projektissa tutkijat käyttävät tutkittavan sisäistä, valekontrolloitua, vastapainotettua mallia määrittääkseen aktiivisen (vasemman korvan sisäpuoli) vs. vale (vasen korvalehti) transkutaanisen emätinhermostimulaation (tVNS) vaikutuksen: 1) uneen. arkkitehtuuri, 2) autonominen toiminta unen aikana ja 3) muistin suorituskyky nukkumisen jälkeen. Tätä varten tutkijat hyödyntävät päiväunien protokollaa, joka on yleinen metodologinen työkalu, jolla arvioidaan unen roolia kognition kannalta. Päiväunien lähestymistapa mahdollistaa kognition tiukan vuorokausiohjauksen ja mahdollistaa tVNS:n vaikutuksen tarkastelun koko unisykliin, joka sisältää sekä NREM- että REM-vaiheet. Tutkijat arvioivat deklaratiivisen muistin suorituskykyä käyttämällä sanapariliitostehtävää ennen ja jälkeen päiväunet sekä aktiivisen että näennäisstimulaation olosuhteissa. Autonominen fysiologia, mukaan lukien elektrokardiografia ja impedanssikardiografia, kerätään lähtötilanteessa ennen sanaparitehtävää ja jatkuvasti unen aikana emättimen sävyn (esim. sykkeen vaihtelu) ja sympaattinen aktivaatio (ts. ennen ejektiota) vasteena sekä aktiiviselle että valestimulaatiolle. Päiväunien aikana kerätään myös polysomnografiaa, jossa tarkastellaan unen arkkitehtuuria.