TAU, UCLA 연구원들이 심층 개발

Dec 17, 2023

한 획기적인 연구에서는 수면 중에 해마와 대뇌 피질 사이의 의사소통을 통해 오래 지속되는 기억이 인간의 뇌에 통합된다는 사실을 처음으로 입증했습니다. 더욱이 연구자들은 수면 중에 뇌심부 자극을 유도함으로써 기억 강화를 향상시킬 수 있다는 것을 발견했습니다.

선도적인 저널인 Nature Neuroscience(Nature Neuroscience)에 발표된 독특한 연구입니다.수면 중 해마-전두엽 신경 동기화를 강화하면 인간의 기억 통합이 향상됩니다. )에는 Maya Geva-Sagiv 박사(현재 UC Davis에서)가 이끄는 국제 협력이 포함되었습니다. 이번 연구는 새클러 의과대학 생의학공학과, 텔아비브대학교 사골 신경과학대학의 유발 니르(Yuval Nir) 교수, UCLA 신경외과의 이츠하크 프리드(Itzhak Fried) 교수와 새클러 대학의 공동 연구실이 공동으로 수행한 것입니다. 텔아비브 대학교 의과대학.

"이 연구는 UCLA 메디컬 센터의 간질 환자 18명으로 구성된 희귀한 그룹에 의해 가능해졌습니다."라고 Nir 교수는 말했습니다. "Fried 교수는 간질 발작을 일으키는 영역을 찾아내기 위해 환자의 뇌에 전극을 이식했으며, 그들은 수면 중 심부 뇌 자극의 효과를 조사하는 연구에 자원하여 참여했습니다. UCLA의 던 엘리아시브(Dawn Eliashiv) 교수의 도움으로 우리 팀은 첨단 뇌 자극 연구를 연구에 통합할 수 있었고, 수면 중 해마와 대뇌 피질의 활동이 조화를 이룬다는 오랜 가설을 인류 최초로 테스트할 수 있었습니다. 수면 중 개입은 기억을 통합하는 데 중요한 메커니즘입니다. 또한 우리는 뇌의 이 두 영역 사이의 동기화를 강화하는 특수 자극 프로토콜을 통해 기억 통합을 개선했습니다. 수면 중 개입은 사람들에게 희망을 제공하기 위해 미래에 더욱 발전될 수 있는 독특한 접근법을 나타냅니다. 치매 등 기억 장애가 있는 사람."

마야 게바-사기브(Maya Geva-Sagiv) 박사는 “숙면을 취하는 것이 오래 지속되는 기억을 통합하는 데 중요하다는 것을 알고 있지만 지금까지 인간의 수면 중에 진행되는 정확한 과정에 관한 증거는 거의 없었습니다.”라고 설명합니다. "이 연구에서 우리는 수면 중 신경 활동과 전기 뇌파의 역할을 직접 조사했습니다. 우리의 목표는 활동 중인 자연적 메커니즘을 강화하고 수면이 기억을 안정화하는 데 어떻게 도움이 되는지 정확히 알아내는 것이었습니다."

연구진은 새로운 기억을 획득하는 데 관여하는 뇌의 심부 영역인 해마와 기억이 장기간 저장되는 전두엽 피질 사이의 전기적 통신을 향상시키는 뇌 심부 자극 시스템을 개발했습니다. 수면 중에 해마의 활동을 모니터링함으로써 시스템은 전두엽 피질에 전기 자극을 정확한 시간에 전달할 수 있습니다. 연구 참가자들은 두 번의 기억 테스트를 완료하여 두 번의 서로 다른 밤(방해받지 않은 밤과 심부 뇌 자극을 받은 밤)의 성능을 비교했습니다. 두 경우 모두 아침에 전날 저녁에 사진을 보여줬던 유명인을 알아보도록 요청받았습니다. 연구 결과에 따르면 뇌 심부 자극이 기억의 정확성을 크게 향상시키는 것으로 나타났습니다."

Fried 교수는 “우리는 우리의 방법이 수면 중 뇌 활동과 기억력 모두에 유익한 영향을 미친다는 것을 발견했습니다.”라고 말했습니다. "전두엽 피질에 동기화된 자극을 받은 모든 환자는 방해받지 않은 밤에 비해 더 나은 기억 성능을 보였습니다. 유사하지만 동기화되지 않은 자극을 받은 대조군은 기억력 향상을 보이지 않았습니다. 우리의 심부 뇌 자극 방법은 다음과 같은 점에서 독특합니다. "폐쇄 루프입니다. 자극은 해마 활동과 정확하게 동기화됩니다. 또한 우리는 개별 뉴런의 분해능에서 자극이 뇌 활동에 미치는 영향을 모니터링했습니다."

"우리의 연구 결과는 수면파 사이의 정확한 조정이 새로운 기억을 받아들이는 해마와 이를 장기간 저장하는 전두엽 피질 사이의 의사소통을 돕는다는 가설을 뒷받침합니다"라고 Nir 교수는 덧붙입니다. "놀랍게도 우리는 개입이 참가자의 정답 수를 크게 늘리지 않고 오히려 오답 수를 줄인다는 사실도 발견했습니다. 이는 수면이 기억의 정확성을 날카롭게 한다는 것을 의미합니다. 관련 기억 흔적에서 다양한 방해 요소를 제거합니다."