Leren terwijl je slaapt

Het idee dat ons geheugen ’s nachts actief bezig is om de gebeurtenissen van de afgelopen dag vast te leggen, wint aan kracht. Twee studies tonen deze week aan dat herinneringen gereactiveerd kunnen worden tijdens de slaap waardoor ze steviger  in het geheugen bewaard blijven.

De diepe slaap is belangrijk voor het vastleggen en bewaren van herinneringen. Dit blijkt uit recent slaaponderzoek dat zowel bij de mens als bij dieren is uitgevoerd. Op hersenscans is bijvoorbeeld te zien dat tijdens de diepe slaap dezelfde hersengebieden worden geactiveerd die overdag onze ervaringen opslaan en weer oproepen. Het lijkt er dus op dat de hersenen het ‘herkauwen’ van gebeurtenissen tijdens de slaap gebruiken om die gebeurtenissen goed te verankeren in het geheugen.

De Nederlandse neurowetenschapper Eelco van Dongen van het UMC St Radboud liet vrijwilligers in een hersenscanner slapen en beïnvloedde met geluiden hun geheugen. Hij liet vrijwilligers plaatjes zien van alledaagse dingen zoals een fluitketel, een kat, een klok, enzovoort. Die beelden werden gepresenteerd met het bijbehorende geluid, zodat beeld en geluid tijdens het leren ook met elkaar werden verbonden. De vrijwilligers moesten van het aangeboden beeld de locatie op het computerscherm proberen te onthouden. De kat rechtsboven en de fluitketel bijvoorbeeld linksonder.

Na het leren werd onderzocht hoe goed ze de informatie in het geheugen hadden opgeslagen. Zowel het leren als de geheugentest werd uitgevoerd terwijl de vrijwilligers in de scanner lagen. Op die manier kon de hersenactiviteit van de deelnemers exact in beeld worden gebracht. Van Dongen: 'Op de hersenscans zagen we dat het herinneren van de locaties meerdere hersengebieden activeerde, waaronder de parahippocampus, een ruimtelijk geheugengebied, en enkele gebieden achterin de hersenen die betrokken zijn bij de visuele waarneming.'

Geheugen gericht stimuleren
Na die eerste geheugentest sliepen de vrijwilligers vervolgens enkele uren in de scanner. Zodra ze in een diepe slaap verkeerden, kregen ze geluiden te horen van de helft van de eerder gepresenteerde afbeeldingen. Zónder dat ze van die geluiden wakker werden. Van Dongen: 'Op de hersenscans zien we dat tijdens de presentatie van deze geluiden de parahippocampus opnieuw actief wordt en dat eveneens de communicatie tussen dit gebied en de visuele gebieden wordt versterkt. Bovendien worden ook hersengebieden actief die belangrijk zijn voor het geheugen, zoals de hippocampus. En hoe actiever deze gebieden zijn tijdens de geluidspresentatie, hoe preciezer de deelnemers de locatie van de bijbehorende foto’s onthouden. Dat hebben we vastgesteld door het geheugen ook ná de slaapperiode te testen.' De resultaten van zijn onderzoek zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift PNAS.

Van Dongen: 'De resultaten ondersteunen het idee dat hersengebieden die actief zijn bij het leren en herinneren van informatie inderdaad betrokken zijn bij het verwerken van die informatie tijdens periodes van diepe slaap. Bovendien suggereert ons onderzoek dat het mogelijk is om de geheugenverwerking bij de mens ‘s nachts gericht met geluidsprikkels van buitenaf te sturen. Dat is een fascinerend idee dat we verder gaan onderzoeken.'

Deuntjes leren
Een ander onderzoek dat deze week werd gepubliceerd komt tot gelijkaardige resultaten. Onderzoekers van de Amerikaanse Northwestern University leerden vrijwilligers twee melodieën. Vervolgens kregen ze één van beide deuntjes te horen tijdens een middagdutje. De onderzoekers speelden de melodie twintig keer met een tijdspanne van telkens vier minuten. De vrijwilligers konden de beide melodieën beter naspelen nadat ze (wakker) hadden geoefend, maar ze presteerden opmerkelijk beter op de wijsjes die ze ook tijdens de slaap hadden gehoord.

De onderzoekers besluiten in Nature dat gepaste auditieve stimulatie (die de slaap dus niet onderbreekt) het geheugen positief kan beïnvloeden. Volgens de onderzoekers kan dit het gevolg zijn van een verandering in de zenuwen die verantwoordelijk zijn voor motoriek en geheugen. Verder onderzoek moet uitwijzen of ‘leren terwijl je slaapt’ effectief het aanleren van vaardigheden kan verbeteren over een langere periode en of er schadelijke gevolgen aan verbonden zijn. (idr)