Slaap er een nachtje over… en je haalt tien op tien! Een studie over de rol van slaap in geheugenconsolidatie.

Je kent het wellicht wel, een nachtje doorstuderen voor je examen. Nog één dag te gaan en het is D-day. Het laatste hoofdstuk ken je nog niet helemaal vanbuiten – het zou maar eens net over dat ene hoofdstuk gaan. Het is nu 22:35. Slik. Paniek. Koffie. The show must go on. “The woods are lovely, dark and deep. But I have promises to keep, and miles to go before I sleep.” (Robert Frost)

Maar is het eigenlijk wel een goed idee om je slaap te laten voor een extra herhaling van de leerstof? Volgens een studie die recent verscheen in het toonaangevende tijdschrift Current Biology, kan je toch beter in je bed kruipen, slapen, en… misschien ook nog vragen aan moeder- of vaderlief of ze de kern van de leerstof komen influisteren terwijl je (bijna) in dromenland zit – dit is geen grap.

Eerder onderzoek naar slaap toonde aan dat de eerste drie slaapstadia (ongeveer de eerste 90 minuten na het indommelen, ook wel de non-rem slaap genoemd) een cruciale rol spelen in het consolideren1 van wat we geleerd hebben gedurende de dag. In deze slaapstadia treedt een geleidelijke vertraging van de hersengolven op, vooraleer we in een droomstadium belanden. Slaap is met andere woorden erg belangrijk om datgene wat je ingestudeerd hebt op te slaan in het lange-termijn geheugen. Voldoende slaap voor een examen brengt je dus al één (grote) stap dichter bij een onderscheiding.

Geheugenonderzoek toont ook aan dat net-opgeslagen geheugenrepresentaties nog heel gevoelig en onstabiel zijn tijdens de non-remslaap. Hét uitgelezen moment dus om ze ook te versterken, win it or lose it. Een techniek die vaak toegepast wordt, en lijkt te werken, is het aanbieden van auditieve cues tijdens slaap zodat dezelfde geheugenrepresentaties opnieuw worden geactiveerd. Dit is ook gekend als doelgerichte geheugen her-activatie (targeted memory reactivation, TMR), en het zou een aantoonbaar gunstig effect hebben op ons geheugen de volgende dag. Het is echter nog steeds niet duidelijk hoe dit effect optreedt.

De onderzoekers in de huidige studie wilden aantonen dat TMR, of dergelijke geheugen her-activatie, de hersengolven tijdens de non-remslaap versnelt en daardoor de gevormde geheugen-associaties versterkt met als gevolg een betere consolidatie voor later gebruik. Om dit aan te tonen, ontwikkelden de onderzoekers een cognitieve taak waarbij proefpersonen nieuwe associaties tussen adjectieven en prenten van objecten of scènes (vb. levendig – appel, grappig – woestijn, etc.) vanbuiten moesten leren. Deze woorden werden op voorhand niet natuurlijk aan elkaar gekoppeld (de kans is klein dat jij een woestijn spontaan als ‘grappig’ zal beschrijven). Een eerste test volgde vijf minuten na het instuderen. Tijdens deze eerste ondervraging, moesten proefpersonen aangeven of een adjectief eerder gezien was of niet, en beschrijven met welk soort prent (object of scène) het geassocieerd was. Daaropvolgend mochten proefpersonen ofwel gaan slapen ofwel een online computerspel spelen. De hersengolven en andere fysiologische parameters van de slaapgroep werden gemonitord aan de hand van een elektro-encefalogram. Net wanneer de proefpersonen uit de slaapgroep in de non-rem slaap belandden, ratelde een externe spreker in dezelfde kamer dezelfde adjectieven opnieuw af. De helft van deze adjectieven waren de adjectieven die door de proefpersoon correct konden worden geassocieerd, zoals initieel getoetst, de andere helft waren nieuwe adjectieven. Hetzelfde gebeurde bij de wakkere groep. Na 90 minuten slaap/wakker blijven kregen alle proefpersonen een nieuwe geheugentest gelijkaardig aan de eerste. Deze test werd een laatste keer uitgevoerd de volgende dag nadat alle proefpersonen een nacht hadden geslapen.

Eerst en vooral vonden de onderzoekers dat slaap een gunstig effect had op de geheugenprestaties: de groep die sliep na het instuderen scoorde significant hoger op de geheugentest dan de groep die een online computerspel had gespeeld. Dit gunstig effect was zelfs nog steeds zichtbaar op de test die een dag later plaatsvond. Dit geeft aan dat slaap een niet te onderschatten effect heeft op ons lange termijngeheugen, een effect dat zelfs aanhoudt tot twee dagen na het instuderen.

Ook de TMR-techniek tijdens de non-rem slaap had een gunstig effect bovenop het effect van slaap: De slaapgroep presteerde nog beter voor de adjectieven die ingefluisterd werden tijdens de slaap dan voor de adjectieven die niet ingefluisterd werden. Ook in het elektro-encefalogram stelde de onderzoekers een modulatie van de hersengolfactivatie vast ten gevolge van TMR.

TMR had geen zichtbaar gunstig effect op de geheugenprestaties van de wakkere groep. Met andere woorden, de wakkere groep presteerde niet beter voor de adjectieven die ingefluisterd werden dan voor de andere (niet-ingefluisterde) adjectieven. Dit suggereert dat het effect van TMR op geheugenconsolidatie gemedieerd wordt door slaap-specifieke mechanismen.

Op basis van de hersengolfactiviteit tijdens de non-rem slaap konden de onderzoekers bovendien afleiden met welke categorie (object of scène) de cue was geassocieerd, en hiermee de verhoogde scores van de proefpersonen voorspellen op de toets die de volgende dag(en) afgenomen werd.

Kortom, deze toonaangevende studie toont aan dat de non-remslaap een sleutelrol speelt in geheugenconsolidatie, en dat de TMR-techniek hiervan gebruik maakt om het geheugen nog verder te versterken. Meer bepaald leidt slaap en het aanbieden van auditieve cues tijdens slaap tot betere scores op het geheugen de volgende dag. Dit kan worden verklaard door versnelde hersengolfactivatie, dat plaatsvindt tijdens de eerste slaapstadia (de non-remslaap). Dit suggereert dus dat slaap synaptische verbindingen in het brein triggert voor verdere vorming of consolidatie. Met andere woorden, mocht je niet aan een extra herhaling van je cursus toekomen, panikeer dan niet, zelfs zonder moeder-of vader lief staat er je nog een lange nacht voor de boeg…eentje met slaap weliswaar.

1consolideren is een wetenschappelijke benaming voor het verankeren van nieuwe informatie in het brein.

Referentie

Cairney SA, Guttesen AV, Marj NE & Staresina BP. 2018. Memory consolidation is linked to spindle-mediated information processing during sleep. Current Biology, 28(6), p.948-954.e4.

Auteur

Eleonore Smalle is post-doctoraatsonderzoekster in de cognitieve psychologie. Ze is verbonden aan het Instituut voor Psychologisch Wetenschappelijk Onderzoek (IPSY) en het Instituut voor Neurowetenschap (IoNS) van de Université catholique de Louvain (Louvain-la-Neuve), en aan de vakgroep Experimentele Psychologie van de Universiteit Gent. Daar bestudeert ze geheugenmechanismen aan de basis van taalverwerving. Aan de Universiteit van Oxford en de Universiteit van Nottingham doet ze tevens onderzoek naar invloeden van de motorische cortex op spraakperceptie, door middel van Transcraniale Magnetische Stimulatie en electro-encefalografie van het brein.

 

Geef een reactie