Waar denkt de rustende geest aan?

Waar denkt het slapende brein aan?

We rusten over het algemeen een derde van onze tijd. Maar wat doet de geest tijdens deze lange uren? Met behulp van een deskundige systeemtechniek die efficiënt is in het vertalen van geestestaken tijdens rust, hadden onderzoekers van de Universiteit van Genève (UNIGE), Zwitserland, het vermogen om te kijken waar we aan denken als we slapen. Door gebruik te maken van nuttige magnetische vibratiebeeldvorming (fMRI) en elektro-encefalografie (EEG), levert de Genève-groep ongeëvenaard bewijs dat het uitzoeken van de honderden details die gedurende de dag zijn verfijnd, tijdens diepe rust plaatsvindt. Inderdaad, op dit moment kan de geest, die geen prikkels van buitenaf meer krijgt, elk van deze herinneringen bekijken om slechts een van de meest heilzame te behouden. Om dit te doen, ontwikkelt het een innerlijke dialoog tussen zijn verschillende gebieden. Bovendien moedigt het verbinden van een voordeel aan een bepaald detail de geest aan om het op de lange termijn te onthouden. Deze resultaten, te vinden in het tijdschrift Nature Communications, opent voor de allereerste keer een thuisvenster op de menselijke geest in rust.

Bij gebrek aan apparaten die efficiënt zijn in het gelijkstellen van mentale taken, blijft de webinhoud van onze rustende ideeën moeilijk te bereiken. We erkennen niettemin dat rust een belangrijke rol speelt bij het consolideren van geheugenleningen en bij psychologisch toezicht: wanneer we rusten, activeert onze geest het geheugenspoor dat zich gedurende de dag heeft ontwikkeld en helpt ons om onze gevoelens onder controle te houden. "Om erachter te komen welke hersengebieden tijdens de slaap worden geactiveerd en om te ontcijferen hoe deze gebieden ons in staat stellen ons geheugen te consolideren, hebben we een decoder ontwikkeld die de activiteit van de hersenen in diepe slaap kan ontcijferen en waarmee deze overeenkomt", beschrijft Virginie Sterpenich , een wetenschapper bezig met professor Sophie Schwartz in de afdeling Basisneurowetenschappen aan de UNIGE Faculteit der Geneeskunde, evenals de primaire privédetective van dit onderzoek. “We wilden vooral kijken in hoeverre positieve emoties een rol spelen in dit proces.”

Tijdens diepe rust keert de hippocampus - een raamwerk van de tijdelijke vlechtwerk dat tijdelijke sporen van actuele gebeurtenissen opslaat - terug naar de cortex de details die het de hele dag heeft bewaard. Er wordt een dialoog ontwikkeld die het mogelijk maakt het geheugen te consolideren door de gebeurtenissen van de dag te herhalen en om die reden de webverbinding tussen zenuwcellen te versterken.

Combinatie van MRI, elektro-encefalografie en expertsysteem

Om hun experiment uit te voeren, legden de onderzoekers vrijwilligers heel vroeg in de nacht in een MRI en lieten ze ze 2 computergames spelen – een videogame met gezichtsherkenning vergelijkbaar met 'Guess Who?' evenals een 3D-labyrint waar het vertrek zich zou moeten bevinden. Deze videogames zijn geselecteerd vanwege het feit dat ze extreem veel verschillende hersengebieden activeren en daarom veel gemakkelijker te identificeren zijn in de MRI-beelden. Ter verbetering, de videogames werden opgezet zonder dat de vrijwilligers het begrepen om ervoor te zorgen dat slechts één van beide videogames zou kunnen worden gewonnen (vijftig procent van de vrijwilligers won beide, vijftig procent won de tweede), om ervoor te zorgen dat de geest zeker de videogame gewonnen met een gunstig gevoel.

De vrijwilligers verslapen daarna de MRI gedurende 1 of 2 uur - de grootte van een rustcyclus - en hun mentale taak werd nog een keer op video opgenomen. "We combineerden EEG, dat slaaptoestanden meet, en functionele MRI, die elke twee seconden een foto maakt van hersenactiviteit, en vervolgens een 'neuronale decoder' gebruikten om te bepalen of de hersenactiviteit die tijdens de speelperiode werd waargenomen, spontaan tijdens de slaap terugkeerde", Sophie Schwartz beschrijft.

Zelfs als je slaapt, houdt de geest van prikkels

Door MRI-scans van zowel de wakkere als de rustfase te contrasteren, merkten de onderzoekers op dat tijdens diepe rust de geestactiveringspatronen extreem vergelijkbaar waren met die op video opgenomen tijdens de pc-gamefase. “En, heel duidelijk, het brein herbeleefde het gewonnen spel en niet het verloren spel door de regio's te reactiveren die werden gebruikt tijdens het wakker zijn. Zodra je gaat slapen, verandert de hersenactiviteit. Geleidelijk aan gingen onze vrijwilligers weer 'nadenken' aan beide games, en daarna bijna uitsluitend aan de game die ze wonnen toen ze in diepe slaap vielen”, zegt Virginie Sterpenich.

Twee dagen later deden de vrijwilligers een geheugenonderzoek: enerzijds het herkennen van alle gezichten in het videospel en anderzijds het ontdekken van de beginfactor van het labyrint. Hier werden nog meer de hersengebieden die verbonden waren met het videospel tijdens de rust geactiveerd, veel beter waren de geheugenefficiënties. Het geheugen dat ter compensatie is aangesloten, is dus groter wanneer het tijdens de rust automatisch opnieuw wordt geactiveerd. Met deze baan opent de Genève-groep een geheel nieuw gezichtspunt in het onderzoek van de rustende geest en het geweldige werk dat het elke avond doet.