Вегетативные механизмы консолидации памяти, зависящей от сна. (MemS)

Плохой сон связан со значительным ухудшением когнитивного здоровья. В последнее время нарушения сна стали заметными прогностическими и усугубляющими факторами в возникновении и развитии нейродегенеративных заболеваний. Десятилетия исследований показали, что сон играет решающую роль в консолидации памяти (т. е. преобразовании недавних переживаний в стабильные, долговременные воспоминания), снижение которых имеет решающее значение на ранних стадиях деменции. В этой литературе утверждается, что сон, период уменьшенного внешнего вмешательства, обеспечивает оптимальное окно для консолидации памяти и что электрофизиологические особенности, возникающие во время сна, неотъемлемо участвуют в процессе консолидации. Большая часть этой литературы посвящена центральной нервной системе и таким технологиям, как электроэнцефалография (ЭЭГ), для расшифровки нейронных коррелятов, участвующих в обработке памяти. Тем не менее, эта работа мало повлияла на практическое лечение, и недавние обзоры литературы ставят под сомнение эти ассоциации сна и памяти. Это отсутствие ясности предполагает, что могут быть другие факторы, имеющие решающее значение для нашего понимания консолидации памяти, зависящей от сна, которым не было уделено должного внимания. Это предположение предполагает, что вегетативная нервная система (ВНС) во время сна может отражать важный, хотя и недостаточно изученный путь, связывающий сон и память.

Большое количество исследований подтвердило роль ВНС в формировании памяти. Исследования на грызунах показали, что хранение новой информации в памяти либо обогащается, либо ухудшается после приобретения знаний за счет прямого изменения периферической активности через блуждающий нерв. Блуждающий нерв отвечает за передачу информации о периферическом возбуждении и возбуждении через проекции в ствол мозга, которые затем проецируются в области, связанные с памятью, включая миндалевидный комплекс, гиппокамп и префронтальную кору. Действительно, на людях исследователи продемонстрировали, что прямая стимуляция блуждающего нерва с помощью хирургических имплантатов может улучшить декларативную память у пациентов с эпилепсией и у пациентов с болезнью Альцгеймера. Недавно у здоровых пожилых людей неинвазивная (чрескожная) стимуляция блуждающего нерва во время бодрствования улучшила память на ассоциации с именами лиц. Важно отметить, что предыдущие исследования продемонстрировали преобладание парасимпатической/блуждающей активности во время сна, особенно во время медленного сна, что привлекло критическое внимание из-за его причинной роли в консолидации декларативной памяти. Более того, работа PI показала, что сон оказывает регулирующее влияние на активность блуждающего нерва и что активность блуждающего нерва во время сна может предсказывать улучшение памяти после сна. Тем не менее, в нескольких исследованиях изучалось причинное влияние активности блуждающего нерва во время сна на результаты памяти, что является центральной целью этого приложения.

В этом проекте исследователи будут использовать внутрисубъектный, симуляционный контролируемый, уравновешенный дизайн, чтобы определить влияние активной (внутри левого уха) по сравнению с симуляцией (мочка левого уха) чрескожной стимуляции блуждающего нерва (tVNS) на: 1) сон архитектура, 2) вегетативная активность во время сна и 3) производительность памяти после сна. С этой целью исследователи будут использовать протокол дневного сна, общий методологический инструмент, используемый для оценки роли сна для познания. Подход, основанный на дневном сне, позволяет осуществлять строгий циркадный контроль познания и обеспечивает изучение влияния tVNS на полный цикл сна, который включает стадии NREM и REM. Исследователи будут оценивать производительность декларативной памяти, используя задание на ассоциации с парами слов, до и после периода дневного сна как для условий активной, так и для фиктивной стимуляции. Вегетативная физиология, включая электрокардиографию и импедансную кардиографию, будет собираться на исходном уровне перед заданием на пары слов и непрерывно во время сна для изучения тонуса блуждающего нерва (т. вариабельность сердечного ритма) и симпатическую активацию (т.е. период перед выбросом) в ответ как на активные, так и на ложные условия стимуляции. Во время сна также будет проводиться полисомнография для изучения структуры сна.