レム睡眠は若い脳の記憶形成に重要である可能性があります

新しい研究によれば、急速な眼球運動やレム睡眠は、覚醒体験を若い脳の持続的な記憶と能力に積極的に変換します。

ワシントン州立大学の研究者らは、この発見は子供の睡眠ニーズの理解を深めると述べ、覚醒剤や抗うつ薬などのレムを阻害する薬物の使用の増加に疑問を投げかけています。

国立衛生研究所の出資による研究がジャーナルに掲載されました 科学の進歩.

ワシントン州立大学の医学博士であるマルコスフランク博士は、乳児動物は初期の生命の多くをREM睡眠で過ごしていることを科学者は知っていたが、REMの記憶を変更または再結合する能力の実際の本質についてはほとんど理解されていなかったと述べた。

新しい洞察を提供して、フランクと彼の同僚は、若い動物の視覚発達に対する睡眠の影響を記録しました。研究者たちは、動物が周囲の世界を探索するにつれて、視覚皮質の脳回路が変化することを発見しましたが、これらの変化を「持続させる」にはレム睡眠が必要です。

科学者たちは、変化がレム睡眠中にのみ活性化される酵素であるERKによって閉じ込められていることを示しました。

「レム睡眠は、昔ながらの写真の化学開発者のように機能し、経験の痕跡をより永続的かつ脳に集中させる」とフランクは述べた。

「経験は壊れやすい」と彼は言った。 「これらの痕跡はレム睡眠なしで消える傾向があり、脳は基本的に見たものを忘れてしまいます。」

フランクは、人間の子供たちを含む若い脳は、視覚、音声、言語、運動技能、社会的技能、および他のより高い認知機能が発達するとき、可塑性または改造の臨界期を経験すると述べた。

研究は、これらの期間中、レム睡眠は成長している脳が彼らの環境から受け取る入力と一致するように神経接続の強さまたは数を調整するのを助けると示唆している、と彼は言った。

新しい啓示には歴史的な前例があります。

1960年代にフランクは、外科医が子供の先天性白内障の除去が遅れると、複視や目を合わせることができなくなるなどの深刻な問題につながることに気付いたと述べました。

「視覚皮質は受け取っている情報に非常に敏感であり、その発達には重要な期間があります」と彼は言った。 「これらの段階で視力が妨げられると、問題が発生します。」

研究者は、その発見に基づくモデルを使用して、視覚の発達に対するレム睡眠の特定の効果を決定しました。動物の片方の目にパッチを置き、覚醒中と睡眠中の両方で脳の活動を監視しました。

レム睡眠中、動物は囲いを軽くたたくことにより断続的に覚醒しました。非レム睡眠中にコントロールが目覚めた。

分析により、REM睡眠不足を経験している動物では正常な視力が発達しないことが示されました。

「レム睡眠がなければ、視覚皮質への恒久的なプラスチックの変化は起こらず、ERK酵素は活性化しなかった」とフランクは述べた。

以前、研究者たちはERKがニューロンの遺伝子をタンパク質に変換することによって機能し、脳の変化を固めると決定していました。

フランクは、動物が起きているときに見られたものと同様の、レム睡眠で起こる脳活動パターンも発見して驚いた。

「まるでニューロンが覚醒体験を夢見ているかのようです」と彼は言った。

「これらの同様のイベントがREM睡眠中に脳の発達で発生することが報告されたのはこれが初めてです」とフランクは述べました。 「これまで、レム睡眠中に覚醒体験が再び現れることを示す強力な証拠はありませんでした。」

彼は、レム睡眠は視覚皮質以外の脳の他の部分の発達に重要であるかもしれなくて、その効果は生涯を通じて続くかもしれないと言いました。

この研究は「子供の睡眠の理解に大きな影響を与える」とフランクは述べた。

「多くのデータが蓄積されており、子供が得る睡眠の量は学校で上手になる能力に影響を与える」と彼は言った。 「この研究は、なぜこれが起こり得るのか、なぜ子供たちの睡眠を制限することに注意すべきなのかを説明するのに役立ちます。

「私たちは、睡眠の必要性が高まる子供の発達のさまざまな時期があることを知っています。それらは赤ちゃんで非常に高く、彼らの脳が急速に変化している青年でもそうです」と彼は言った。

「また、小児科医は、注意欠陥障害のリタリンだけでなく、抗うつ薬やその他の薬物も含めて、人生の早い段階で脳の活動に影響を与える化合物を投与することが一般的になりつつあります」とフランクは述べました。

「実際のところ、これらの薬物が短期および長期の両方で脳の発達に何をしているのかを説明する前臨床研究データはほとんどありません」と彼は言った。

「これらの化合物のほとんどすべてが、特に睡眠、特にレム睡眠を抑制する可能性があります。レム睡眠は非常に壊れやすく、薬物によって非常に簡単に抑制される可能性がある」と述べた。

出典：ワシントン州立大学