Enhancement of episodic memories by closed-loop targeted memory reactivation during sleep

Abstract

Porozumění paměti a spánku se v posledním století výrazně posunulo. Nedávné pokroky v této oblasti výzkumu umožnily vývoj nových metod pro manipulaci konsolidace paměti, a to pomocí senzorické stimulace ve spánku. Zejména akustická stimulace nabyla na popularitě a nabídla tak nové možnosti pro další pochopení vlivu spánku na upevnění vzpomínek. Navíc tato metoda nabízí možnost využití v terapii, například u neurodegenartivních onemocnění. Přestože už bylo publikováno mnoho studií na toto téma, žádný se zatím nezabýval vlivem zpětnovazebné cílené reaktivace paměti specificky na jednotlivé komponenty episodické paměti (co-kde-kdy). Kromě toho v literatuře stale zůstává relativně neprozkoumaný vliv této intervence na konsolidaci episodické paměti ve spánku a s ní spojené parametry jako jsou pomalé vlny a spánková vřeténka. Z těchto důvodu se tato studie zaměřila na výše zmíněné nedostatky. Jednotlivé složky episodické paměti jsme testovali pomocí úlohy ve 3D virtuálním prostředí, kde měli zdraví dobrovolníci za úkol si zapamtovat specifické objekty, jejich umístění a pořadí, ve kterém je sebrali. Spánkové parametry týkající se episodické paměti byly měřeny pomcí polysomnografie v rámci celonočního spánku, který probíhal buď za přítomnosti akustické stimulace nebo bez ní. Výsledky získané z těchto...

The understanding of memory and sleep has greatly deepened in the past century and continues developing until today. The most recent advances in this field of research have allowed the invention of methods for manipulating memory consolidation by sensory stimulation during sleep. Acoustic stimulation especially gained popularity. It seems to offer not only a great opportunity for better understanding of the interplay between sleep and memory consolidation, but also a possibility for use in the therapy of neurodegenerative diseases and many more. Despite the papers already published on this topic, none has focused on the influence of closed-loop targeted memory reactivation on episodic memory as described by its three components of what-where-when. Furthermore, there remains a knowledge gap on how this intervention influences direct measures of episodic memory consolidation in sleep, such as slow oscillations and sleep spindles. Therefore, this study aimed to cover these questions. We tested episodic memory components in a 3D virtual environment where participants had to remember specific objects, where and in what order they collected them. Sleep parameters of memory consolidation were measured by polysomnography during full night sleep, with or without acoustic stimulation. The findings obtained...