Giấc ngủ giúp não bộ học các nhiệm vụ trực quan

Một sinh viên có thể tranh luận rằng ngủ gật trong giờ học không nhất thiết phải là một vấn đề tồi tệ, vì nghiên cứu mới nêu chi tiết về phương pháp mà bộ não sử dụng giấc ngủ để học.

Các nhà điều tra tin rằng trong khi ngủ, não sử dụng các dao động thần kinh - sóng não - với các tần số cụ thể để củng cố việc học ở các vùng não cụ thể.

Như đã báo cáo trong Tạp chí Khoa học Thần kinhCác nhà khoa học của Đại học Brown phát hiện ra rằng hai tần số sóng não cụ thể - fast-sigma và delta - có liên quan trực tiếp đến việc học một thao tác gõ ngón tay tương tự như gõ hoặc chơi piano.

Một nghiên cứu gần đây đã phát hiện ra một mô hình tương tự trong một nhiệm vụ trực quan, trong đó 15 tình nguyện viên được đào tạo để phát hiện một kết cấu ẩn giữa một mô hình đường kẻ bị che khuất.

Takeo Watanabe, tiến sĩ, giáo sư khoa học nhận thức, ngôn ngữ và tâm lý tại Brown, cho biết nó giống như một trò chơi trừu tượng hóa “Where’s Waldo” nhưng việc đào tạo như vậy không chỉ đơn thuần là một bài tập học thuật.

Watanabe cho biết: “Học tập nhận thức nói chung đã được phát hiện để cải thiện khả năng thị giác của những bệnh nhân bị suy giảm chức năng do lão hóa.

Trong trường hợp này, các nhà nghiên cứu đã nghĩ ra một thí nghiệm để xem giấc ngủ có thể giúp ích cho việc luyện tập như thế nào.

Họ đo sóng não của những người tham gia trong khi ngủ trước khi tập luyện và đo lường hiệu suất của các tình nguyện viên đối với nhiệm vụ trước và sau đó.

Các nhà điều tra đã nhận thấy sự gia tăng đáng kể công suất sóng não sigma sau khi ngủ so với trước đó ở vùng vỏ não thị giác ở thùy chẩm trong não của các tình nguyện viên.

Để đảm bảo họ đang đo lường hoạt động liên quan đến việc học nhiệm vụ, các nhà nghiên cứu đã cố ý đặt kích thích của nhiệm vụ phân biệt vào một góc phần tư cụ thể của trường nhìn của đối tượng.

Vị trí đó tương ứng với một phần khác biệt về mặt giải phẫu của vùng vỏ não thị giác. Nhóm nghiên cứu thấy rằng mức tăng đo được trong công suất sóng sigma đặc biệt lớn hơn ở phần được đào tạo của vùng vỏ não thị giác hơn là ở phần không được đào tạo.

Họ cũng thấy rằng sự khác biệt về mức tăng sức mạnh giữa các vùng được đào tạo và không được đào tạo của khu vực vỏ não thị giác có tương quan với sự cải thiện hiệu suất của mỗi cá nhân trong nhiệm vụ.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng công nghệ mới trong nghiên cứu bao gồm ghi não từ tính và điện tử, chụp cộng hưởng từ và chụp đa ảnh để đo sóng não trong các vùng não cụ thể trong các giai đoạn khác nhau của giấc ngủ.

Các nhà nghiên cứu cho biết, tầm quan trọng lặp đi lặp lại của dao động sigma, được gọi là trục quay khi ngủ, trong cả nhiệm vụ thị giác và nhiệm vụ vận động có thể quan trọng trong việc tìm ra bức tranh rộng hơn về cách não bộ củng cố việc học trong khi ngủ.

Tuy nhiên, họ không thấy mức tăng của công suất tần số delta mà họ đã thấy trong nghiên cứu về nhiệm vụ của động cơ.

Các nhà khoa học thần kinh tin rằng hai phi tần đóng những vai trò khác nhau. Tần số sigma có liên quan đến hoạt động bên trong của một vùng não, trong khi delta liên quan nhiều hơn đến giao tiếp giữa các vùng.

“Cho đến nay chúng tôi đang nghĩ rằng dải sigma được sử dụng phổ biến trong các công việc liên quan đến học tập, nhưng không nhất thiết là dải delta,” Yuka Sasaki, Ph.D., phó giáo sư (nghiên cứu) về khoa học nhận thức, ngôn ngữ và tâm lý cho biết.

Nguồn: Đại học Brown