Giấc ngủ REM có thể rất quan trọng đối với sự hình thành trí nhớ trong não trẻ

Theo nghiên cứu mới đây, chuyển động mắt nhanh hay còn gọi là giấc ngủ REM tích cực chuyển đổi trải nghiệm thức giấc thành ký ức và khả năng lâu dài trong não trẻ.

Các nhà nghiên cứu của Đại học Bang Washington cho biết phát hiện này giúp mở rộng sự hiểu biết về nhu cầu giấc ngủ của trẻ em và đặt ra câu hỏi về việc sử dụng ngày càng nhiều các loại thuốc gây rối loạn REM như thuốc kích thích và thuốc chống trầm cảm.

Nghiên cứu do Viện Y tế Quốc gia tài trợ xuất hiện trên tạp chí Tiến bộ Khoa học.

Giáo sư khoa học y khoa, Tiến sĩ Marcos Frank của Đại học Bang Washington cho biết các nhà khoa học đã biết rằng động vật trẻ sơ sinh dành phần lớn thời gian đầu của chúng trong giấc ngủ REM, nhưng ít người hiểu về các cơ sở thực tế của khả năng thay đổi hoặc tái tổ hợp ký ức của REM.

Cung cấp những hiểu biết mới, Frank và các đồng nghiệp của ông đã ghi lại ảnh hưởng của giấc ngủ đối với sự phát triển thị lực ở động vật non. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng các mạch não thay đổi trong vỏ não thị giác khi động vật khám phá thế giới xung quanh chúng, nhưng giấc ngủ REM là cần thiết để khiến những thay đổi đó “dính chặt”.

Các nhà khoa học đã chỉ ra rằng những thay đổi được khóa lại bởi ERK, một loại enzyme chỉ được kích hoạt trong giấc ngủ REM.

Frank nói: “Giấc ngủ REM hoạt động giống như nhà phát triển hóa học trong nhiếp ảnh cổ điển để làm cho dấu vết của trải nghiệm lâu dài hơn và tập trung hơn trong não bộ.

“Kinh nghiệm rất mong manh,” anh nói. “Những dấu vết này có xu hướng biến mất mà không có giấc ngủ REM và về cơ bản bộ não sẽ quên những gì nó đã thấy.”

Frank cho biết não trẻ, bao gồm cả não bộ của trẻ em, trải qua những giai đoạn quan trọng của sự dẻo dai hoặc tu sửa, khi thị giác, lời nói, ngôn ngữ, kỹ năng vận động, kỹ năng xã hội và các chức năng nhận thức cao hơn khác được phát triển.

Nghiên cứu cho thấy rằng trong những giai đoạn này, giấc ngủ REM giúp các bộ não đang phát triển điều chỉnh sức mạnh hoặc số lượng kết nối tế bào thần kinh của chúng để phù hợp với đầu vào mà chúng nhận được từ môi trường.

Những tiết lộ mới có tiền đề lịch sử.

Vào những năm 1960, Frank cho biết các bác sĩ phẫu thuật nhận thấy rằng việc chậm trễ loại bỏ đục thủy tinh thể bẩm sinh ở trẻ em dẫn đến các vấn đề nghiêm trọng như nhìn đôi và không có khả năng điều chỉnh hai mắt.

Ông nói: “Vỏ não thị giác rất nhạy cảm với thông tin mà nó nhận được và có những giai đoạn quan trọng đối với sự phát triển của nó. "Nếu tầm nhìn bị chặn ở những giai đoạn này, thì các vấn đề sẽ xảy ra."

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng một mô hình dựa trên phát hiện đó để xác định tác động cụ thể của giấc ngủ REM đối với sự phát triển thị lực. Các con vật được dán một miếng dán lên một bên mắt và hoạt động não của chúng được theo dõi cả khi thức và khi ngủ.

Trong khi ở trạng thái ngủ REM, các con vật bị đánh thức liên tục bằng cách gõ nhẹ vào vỏ của chúng. Kiểm soát được đánh thức trong giấc ngủ không REM.

Các phân tích cho thấy thị lực bình thường không phát triển ở những động vật bị thiếu hụt giấc ngủ REM.

Frank cho biết: “Nếu không có giấc ngủ REM, những thay đổi về chất dẻo vĩnh viễn đối với vỏ não thị giác đã không xảy ra và enzyme ERK không được kích hoạt.

Trước đây, các nhà nghiên cứu đã xác định rằng ERK hoạt động bằng cách biến các gen tế bào thần kinh thành protein, giúp củng cố những thay đổi của não bộ.

Frank cũng rất ngạc nhiên khi phát hiện ra các mô hình hoạt động của não xảy ra trong giấc ngủ REM tương tự như mô hình hoạt động của các con vật khi thức.

Ông nói: “Cứ như thể các tế bào thần kinh đang mơ về trải nghiệm thức giấc của họ.

Frank cho biết: “Đây là lần đầu tiên những sự kiện tương tự này xảy ra ở não đang phát triển trong giai đoạn ngủ REM”. “Cho đến nay, vẫn chưa có bằng chứng chắc chắn cho thấy trải nghiệm thức giấc xuất hiện lại trong giấc ngủ REM”.

Ông cho biết giấc ngủ REM có thể quan trọng đối với sự phát triển của các bộ phận khác của não ngoài vỏ não thị giác và ảnh hưởng của nó có thể tiếp tục trong suốt cuộc đời.

Nghiên cứu “có ý nghĩa lớn đối với sự hiểu biết của chúng tôi về giấc ngủ ở trẻ em,” Frank nói.

Ông nói: “Có rất nhiều dữ liệu được tích lũy cho biết thời lượng ngủ của một đứa trẻ ảnh hưởng đến khả năng học tốt ở trường. “Nghiên cứu này giúp giải thích lý do tại sao điều này có thể xảy ra, và tại sao chúng ta nên thận trọng về việc hạn chế giấc ngủ ở trẻ em.

Ông nói: “Chúng tôi biết có những thời điểm khác nhau trong quá trình phát triển của trẻ khi nhu cầu ngủ tăng lên - chúng rất cao ở trẻ sơ sinh nhưng cũng ở thanh thiếu niên khi não của chúng thay đổi nhanh chóng,” ông nói.

Frank nói: “Ngoài ra, ngày càng phổ biến hơn đối với các bác sĩ nhi khoa khi cho trẻ dùng các hợp chất ảnh hưởng đến hoạt động của não, không chỉ Ritalin đối với chứng rối loạn thiếu tập trung mà còn cả thuốc chống trầm cảm và các loại thuốc khác.

Ông nói: “Thực tế là chúng tôi có rất ít dữ liệu nghiên cứu tiền lâm sàng để cho chúng tôi biết những loại thuốc này đang làm gì để phát triển não bộ trong cả ngắn hạn và dài hạn.

“Hầu như tất cả các hợp chất này đều có khả năng ngăn chặn giấc ngủ và giấc ngủ REM nói riêng. Giấc ngủ REM rất mong manh - nó có thể bị ức chế bởi thuốc rất dễ dàng, ”ông nói.

Nguồn: Đại học Bang Washington