Autonomiczne mechanizmy konsolidacji pamięci zależnej od snu (MemS)

Słaby sen wiąże się ze znacznym spadkiem zdrowia poznawczego. Ostatnio zaburzenia snu stały się znaczącymi czynnikami predykcyjnymi i zaostrzającymi początek i rozwój chorób neurodegeneracyjnych. Dziesięciolecia badań wykazały, że sen odgrywa kluczową rolę w konsolidacji pamięci (tj. przekształcaniu ostatnich doświadczeń w stabilne, długotrwałe wspomnienia), której spadek ma kluczowe znaczenie we wczesnych stadiach demencji. Literatura ta zapewnia, że ​​sen, okres zmniejszonej ingerencji zewnętrznej, zapewnia optymalne okno dla konsolidacji pamięci i że cechy elektrofizjologiczne, które pojawiają się podczas snu, są integralnie zaangażowane w proces konsolidacji. Większość tej literatury skupiała się na ośrodkowym układzie nerwowym i technologiach, takich jak elektroencefalografia (EEG), w celu rozpakowania neuronowych korelatów zaangażowanych w przetwarzanie pamięci. Jednak niewielki wpływ tej pracy przełożył się na praktyczne metody leczenia, a ostatnie przeglądy literatury kwestionują te skojarzenia związane ze snem i pamięcią. Ten brak jasności sugeruje, że mogą istnieć inne czynniki krytyczne dla naszego zrozumienia zależnej od snu konsolidacji pamięci, którym nie poświęcono należytej uwagi. Ta propozycja sugeruje, że autonomiczny układ nerwowy (ANS) podczas snu może odzwierciedlać kluczową, choć niedostatecznie zbadaną ścieżkę łączącą sen i pamięć.

Obszerna liczba badań potwierdziła rolę AUN w tworzeniu pamięci. Badania na gryzoniach wykazały, że przechowywanie nowych informacji w pamięci jest albo wzbogacane, albo upośledzane po nabyciu uczenia się poprzez bezpośrednią modyfikację aktywności obwodowej poprzez nerw błędny. Nerw błędny jest odpowiedzialny za przekazywanie informacji o pobudzeniu obwodowym i pobudzeniu poprzez projekcje do pnia mózgu, które następnie przesyłane są do obszarów związanych z pamięcią, w tym do kompleksu ciała migdałowatego, hipokampa i kory przedczołowej. Rzeczywiście, u ludzi naukowcy wykazali, że bezpośrednia stymulacja nerwu błędnego za pomocą implantów chirurgicznych może poprawić pamięć deklaratywną u pacjentów z padaczką iu pacjentów z chorobą Alzheimera. Ostatnio, w próbie zdrowych osób starszych, nieinwazyjna (przezskórna) stymulacja nerwu błędnego podczas czuwania wzmocniła pamięć skojarzeń z nazwami twarzy. Co ważne, poprzednie badania wykazały dominację aktywności przywspółczulnej / nerwu błędnego podczas snu, szczególnie podczas snu wolnofalowego, któremu poświęcono krytyczną uwagę ze względu na jego przyczynową rolę w konsolidacji pamięci deklaratywnej. Co więcej, praca PI wykazała, że ​​sen działa jako regulacyjny wpływ na aktywność nerwu błędnego i że aktywność, w której pośredniczy nerw błędny podczas snu, może przewidywać poprawę pamięci po zaśnięciu. Jednak niewiele badań zbadało przyczynowy wpływ aktywności nerwu błędnego podczas snu na wyniki pamięci, co jest głównym celem tej aplikacji.

W ramach tego projektu badacze wykorzystają kontrolowany, pozorowany, zrównoważony projekt w celu określenia wpływu aktywnej (wewnątrz lewego ucha) vs. pozorowanej (lewy płatek ucha) przezskórnej stymulacji nerwu błędnego (tVNS) na: 1) sen architektura, 2) aktywność autonomiczna podczas snu i 3) wydajność pamięci po zaśnięciu. W tym celu badacze wykorzystają protokół drzemki w ciągu dnia, wspólne narzędzie metodologiczne wykorzystywane do oceny roli snu w procesach poznawczych. Podejście oparte na drzemce pozwala na ścisłą okołodobową kontrolę funkcji poznawczych i zapewnia badanie wpływu tVNS na pełny cykl snu, który obejmuje zarówno fazy NREM, jak i REM. Naukowcy ocenią wydajność pamięci deklaratywnej, korzystając z zadania łączenia par słów, przed i po okresie drzemki, zarówno w warunkach stymulacji aktywnej, jak i pozorowanej. Fizjologia układu autonomicznego, w tym elektrokardiografia i kardiografia impedancyjna, zostaną zebrane na początku badania przed zadaniem dobierania par słów i w sposób ciągły podczas snu w celu zbadania napięcia nerwu błędnego (tj. zmienność rytmu serca) i aktywację układu współczulnego (tj. okres przedwyrzutowy) w odpowiedzi zarówno na warunki aktywnej, jak i pozorowanej stymulacji. Polisomnografia zostanie również zebrana podczas drzemki w celu zbadania architektury snu.