ঘুমের ক্ষতি সফল শিক্ষার স্নায়ু স্বাক্ষরকে ব্যাহত করে পার্ট 1

ঘুম মেমরি একত্রীকরণের পাশাপাশি পরবর্তী দিনের শিক্ষাকে সমর্থন করে। অফ লাইন কনসোলিডেশনের ইনফ লুয়েনশিয়াল "অ্যাকটিভ সিস্টেমস" অ্যাকাউন্টটি ইঙ্গিত করে যে ঘুম-সম্পর্কিত মেমরি প্রসেসিং নতুন শিক্ষার পথ প্রশস্ত করে, কিন্তু এই ধারণার সমর্থনে অভিজ্ঞতামূলক প্রমাণ পাওয়া যায় না।

একটি অন্তর্নিহিত বিষয় (n=30), ক্রসওভার ডিজাইন ব্যবহার করে, আমরা সুস্থ প্রাপ্তবয়স্কদের (18-25 বছর বয়সী) একটি রাতের ঘুমের পরে এপিসোডিক এনকোডিংয়ের আচরণগত এবং ইলেক্ট্রোফিজিওলজিকাল সূচকগুলি মূল্যায়ন করেছি এবং আচরণগত কর্মক্ষমতা ভবিষ্যদ্বাণী করা হয়েছে কিনা তা তদন্ত করেছি আগের দিন থেকে এপিসোডিক অ্যাসোসিয়েশনের রাতারাতি একত্রীকরণের মাধ্যমে। ঘুম বঞ্চনার তুলনায় মেমরি একত্রীকরণ এবং পরের দিনের শিক্ষাকে সমর্থন করে।

যাইহোক, এই ঘুম-সম্পর্কিত একত্রীকরণ সুবিধার মাত্রা ঘুমের পরে অভিনব স্মৃতি গঠনের ক্ষমতার উল্লেখযোগ্যভাবে পূর্বাভাস দেয়নি। মজার বিষয় হল, ঘুমের বঞ্চনা এনকোডিংয়ের স্নায়ু স্বাক্ষরে একটি গুণগত পরিবর্তনের প্ররোচনা দেয়: যেখানে 12-20 Hz বিটা ডিসিঙ্ক্রোনাইজেশন-সফল এনকোডিংয়ের একটি প্রতিষ্ঠিত চিহ্নিতকারী-ঘুমের পরে পর্যবেক্ষণ করা হয়েছিল, সফল শিক্ষার সময় ঘুমের বঞ্চনা বিটা ডিসিঙ্ক্রোনিকে ব্যাহত করেছিল। একসাথে নেওয়া, এই ফলাফলগুলি পরামর্শ দেয় যে কার্যকর শিক্ষা ঘুমের উপর নির্ভর করে তবে অগত্যা ঘুম-সম্পর্কিত একীকরণের উপর নয়।

মূল শব্দ:

শিখন স্মৃতি; একত্রীকরণের; বিটা ডিসিঙ্ক্রোনাইজেশন; ঘুম বঞ্চনা.

ভূমিকা

আমরা কিভাবে অতীতের দিন থেকে ঘটনা মনে রাখবেন? এটা এখন দৃঢ়ভাবে প্রতিষ্ঠিত যে ঘুম স্মৃতিশক্তি একত্রিত করে; যে প্রক্রিয়ার মাধ্যমে দুর্বল এবং প্রাথমিকভাবে যোগ্য মেমরি ট্রেসগুলি শক্তিশালী এবং স্থায়ী উপস্থাপনা হয়ে ওঠে (Gais et al. 2006; Talamini et al. 2008; Payneet al. 2012; Durrant et al. 2016; Cairney, Lindsay, et al.2018; Gaskell et al. 2018; Ashton et al. 2020; Ashton and Cairney 2021)।

যদিও প্রাথমিকভাবে মনে করা হয়েছিল যে ঘুম শুধুমাত্র স্মৃতি একত্রীকরণের জন্য প্যাসিভ সুরক্ষা প্রদান করে (অর্থাৎ জাগ্রত অভিজ্ঞতার দ্বারা সৃষ্ট হস্তক্ষেপ থেকে স্মৃতিকে রক্ষা করে), সাম্প্রতিক কাজটি পরামর্শ দেয় যে ঘুমের সময় নবগঠিত স্মৃতিগুলি সক্রিয়ভাবে শক্তিশালী হয় (Rasch et al. 2007; Schönauer et al. 2017; Cairney) , Guttesen, et al. 2018; Wang et al. 2019; Schreiner et al. 2021)।

স্লিপ-অ্যাসোসিয়েটেড কনসোলিডেশনের ইনফ লুয়েনশিয়াল "অ্যাকটিভ সিস্টেমস" অ্যাকাউন্টটি প্রমাণ করে যে ধীর-তরঙ্গ ঘুমের (SWS) সময় হিপ্পোক্যাম্পাস-নির্ভর স্মৃতিগুলির পুনঃসক্রিয়তা দীর্ঘমেয়াদী স্টোরেজের জন্য তাদের নিওকর্টেক্সে স্থানান্তরকে সহজ করে তোলে (ওয়াকার 2009; জন্ম ও উইলহেম 2012; বোরন 2012; বোরন 2012; al. 2019)।

এই দৃষ্টিভঙ্গিকে সমর্থন করে, কার্যকরী নিউরোইমেজিং গবেষণায় দেখা গেছে যে রাতারাতি একত্রীকরণ হিপ্পোক্যাম্পাস টোনোকর্টেক্স (তাকাশিমা এট আল। 2009) থেকে মেমরি পুনরুদ্ধার নেটওয়ার্ককে শিফটিন সমর্থন করে, যা হিপ্পোক্যাম্পাল পুনরুদ্ধার নির্ভরতা হ্রাসের পূর্বাভাস দিয়ে এসডব্লিউএস-এ ব্যয় করে। 2015)।

একই লাইনে, অন্যান্য কাজগুলি দেখিয়েছে যে 48 ঘন্টা পরে পুনরুদ্ধারের মূল্যায়ন করা হলে (Gais et al. 2007) ক্রিয়াকলাপ ইনহিপোক্যাম্পাস এবং প্রিফ্রন্টাল কর্টেক্সের মধ্যে ক্রিয়াশীল সংযোগকে উন্নীত করে।

একসাথে নেওয়া, এই ফলাফলগুলি পরামর্শ দেয় যে হিপ্পোক্যাম্পাল-থেকে-নিওকোর্টিক্যাল তথ্য স্থানান্তর প্রথম রাতে শেখার পরে আবির্ভূত হয়, যদিও একত্রীকরণ প্রক্রিয়াটি সম্পূর্ণ হতে অনেক সপ্তাহ বা এমনকি মাসও লাগে (Dudai2004; Dudai et al. 2015)।

যদিও স্মৃতি একত্রীকরণের জন্য ঘুমের সুবিধাগুলি সুপরিচিত, সাম্প্রতিক কাজগুলি ইঙ্গিত করেছে যে ঘুম হিপোক্যাম্পাস নির্ভর স্মৃতিগুলির পরবর্তী দিনের শিক্ষাকেও সমর্থন করে।

যখন ঘুমের অভাবের রাত একটি অভিনব শেখার সুযোগের আগে, ঘোষণামূলক স্মৃতি স্মরণ মারাত্মকভাবে ক্ষতিগ্রস্ত হয়, এমনকি পুনরুদ্ধারের ঘুমের পরেও (Alberca-Reina et al. 2014; Kaida et al. 2015; Tempesta et al. 2016; Cousins ​​et al. 2018), পরামর্শ দিচ্ছে যে ঘুমের অনুপস্থিতি মেমরি এনকোডিং ইনহিপোক্যাম্পাসকে ব্যাহত করে। প্রকৃতপক্ষে, একটি স্বাভাবিক রাতের ঘুমের তুলনায়, ঘুমের বঞ্চনা সফল শিক্ষার সময় হিপোক্যাম্পাল প্রতিক্রিয়াগুলিকে দুর্বল করে দেয় (যেমন স্মৃতিগুলির জন্য যেগুলি পুনরুদ্ধারের পরের পুনরুদ্ধার পরীক্ষায় সঠিকভাবে পুনরুদ্ধার করা হয়), যার ফলে প্রত্যাহার কার্যক্ষমতা সামগ্রিকভাবে হ্রাস পায় (Yoo et al. 2007)।

তদনুসারে, দিনের বেলা ঘুম শুধু শেখার সুবিধাই করে না (Mander et al. 2011) কিন্তু একই সাথে জাগ্রত হওয়ার সমতুল্য সময়ের তুলনায় হিপ্পোক্যাম্পাল এনকোডিং ক্ষমতাও পুনরুদ্ধার করে (Ong et al. 2020)।

মস্তিষ্কের বিভিন্ন ছন্দের ইন্টারপ্লেকে একটি মূল প্রক্রিয়া হিসাবে চিহ্নিত করা হয়েছে যা ঘুমের সাথে সম্পর্কিত মেমরি প্রক্রিয়াকরণের সময় হিপ্পোক্যাম্পাস এবং নিওকর্টেক্সের মধ্যে যোগাযোগ নিয়ন্ত্রণ করে।

ধীর দোলন(<1 Hz electroencephalography [EEG] activity) have been causally linked to overnight memory retention (Marshall et al. 2006; Ngo et al. 2013; Ong et al. 2016; Perl et al. 2016; Leminen et al. 2017; Papalambros et al. 2017) and are thought to play a central role in the reactivation and reorganization of hippocampus-dependent memories (Walker 2009; Born and Wilhelm 2012; Rasch and Born 2013; Klinzing et al. 2019). 

ডেল্টা তরঙ্গ (1-4 Hz), বিপরীতে, সিনাপটিক পুনর্নবীকরণের প্রক্রিয়ার মাধ্যমে ভুলে যাওয়ার মধ্যে জড়িত (জেনজেল ​​এট আল। 2014) এবং স্মৃতি একত্রীকরণ এবং দুর্বলতার মধ্যে ভারসাম্য নিয়ন্ত্রণ করতে ধীর দোলনের সাথে যোগাযোগ করার কথা ভাবা হয় (কিম এট আল। 2019)।

আশ্চর্যজনকভাবে, রাতারাতি স্মৃতি প্রক্রিয়াকরণে জড়িত নিউরাল দোলনগুলি হিপ্পোক্যাম্পাসে নতুন শিক্ষার সাথেও যুক্ত হয়েছে, পরামর্শ দেয় যে এই প্রক্রিয়াগুলি ওভারল্যাপিং প্রক্রিয়াগুলির উপর নির্ভর করে।

উদাহরণস্বরূপ, একটি অ্যাকোস্টিক পারটার্বেশন পদ্ধতির মাধ্যমে স্লো-ওয়েভ অ্যাক্টিভিটি (SWA;0.5–4 Hz) কে বেছে বেছে দমন করা ঘোষণামূলক মেমরি এনকোডিংকে দুর্বল করে এবং হিপ্পোক্যাম্পাসে এনকোডিং সম্পর্কিত কার্যকলাপ হ্রাস করে (Van Der Werf et al.2009)। পারস্পরিকভাবে, SWA বাড়ানো যদিও বৈদ্যুতিক উদ্দীপনা হিপ্পোক্যাম্পাস নির্ভর স্মৃতির এনকোডিংকে উন্নত করে কিন্তু ননহিপ্পোক্যাম্পাল পদ্ধতিগত দক্ষতা নয় (Antonenko et al. 2013)।

শ্রবণ উদ্দীপনার মাধ্যমে ধীরগতি বৃদ্ধি করা একই রকম প্রভাবের দিকে পরিচালিত করে, ধীর দোলন বৃদ্ধির মাত্রা হিপোক্যাম্পাল সক্রিয়করণ এবং এনকোডিং এ আচরণগত কর্মক্ষমতা উভয়েরই পূর্বাভাস দেয় (Ong et al.2018)। ঘুমন্ত মস্তিষ্কের ছন্দ দ্বারা মধ্যস্থতা করা স্মৃতি প্রক্রিয়াগুলি পরবর্তী দিনের শেখার ক্ষমতায় কতটা অবদান রাখে তা এখনও অভিজ্ঞতামূলক গবেষণায় সরাসরি পরীক্ষা করা হয়নি।

এই প্রাক-নিবন্ধিত গবেষণায় (osf.io/78dja), আমরা অনুমানটি পরীক্ষা করেছি যে ঘুমের সময় ব্যক্তি কতটা নতুন স্মৃতি একত্রিত করে তা পরের দিন অভিনব তথ্য এনকোড করার তাদের ক্ষমতার পূর্বাভাস দেয় এবং SWA (0.5–4 Hz) এতে অবদান রাখে এই সম্পর্ক।

অভ্যন্তরীণ বিষয়ের মধ্যে, ক্রসওভার ডিজাইনে, সুস্থ তরুণ প্রাপ্তবয়স্কদের ইইজি-মনিটর করা ঘুম বা সম্পূর্ণ ঘুমের বঞ্চনার আগে একটি ভিসুস্পেশিয়াল মেমরি টাস্কের উপর প্রশিক্ষণ দেওয়া হয়েছিল এবং পরের দিন সকালে পরীক্ষা করা হয়েছিল।

পরবর্তীতে, অংশগ্রহণকারীদের একটি অভিনব পেয়ারডাসসিয়েটস টাস্কের উপর প্রশিক্ষণ দেওয়া হয়েছিল কিন্তু 48 ঘন্টা পরে পরীক্ষা করা হয়নি (ঘুম বঞ্চিত অবস্থায় পুনরুদ্ধারের ঘুমের জন্য অনুমতি দেয়)। ভিসুস্পেশিয়াল মেমোরি এবং পেয়ারড-অ্যাসোসিয়েট পরীক্ষায় পুনরুদ্ধার কার্যক্ষমতা এইভাবে যথাক্রমে রাতারাতি একত্রীকরণ এবং পরবর্তী দিনের শিক্ষার স্বাধীন মেট্রিক্স প্রদান করে।

আমরা এই বিশেষ মেমরির কাজগুলি বেছে নিয়েছি কারণ তারা উভয়ই হিপ্পোক্যাম্পাসের উপর নির্ভরশীল (Eichenbaum2004; Konkel and Cohen 2009) এবং সক্রিয় সিস্টেম ফ্রেমওয়ার্ক প্রাথমিকভাবে হিপ্পোক্যাম্পাস-নির্ভর স্মৃতিগুলির রাতারাতি একত্রীকরণের সাথে সম্পর্কিত al. 2019)।

অধিকন্তু, পূর্ববর্তী কাজগুলি ধারাবাহিকভাবে দেখিয়েছে যে ভিসুস্পেশিয়াল এবং জোড়া-সহযোগী স্মৃতি উভয়ের একত্রীকরণ রাতারাতি ঘুমের দ্বারা শক্তিশালী হয় (কেয়ারনি, লিন্ডসে, এট আল। 2018; অ্যাশটোনেট আল। 2020; অ্যাশটন এবং কেয়ারনি 2021)।

আমরা যুক্তি দিয়েছিলাম যে 2টি ধারণাগতভাবে ভিন্ন কাজ নিযুক্ত করা সর্বোত্তম ছিল, কারণ এটি নিশ্চিত করবে যে রাতারাতি একত্রীকরণ এবং পরবর্তী দিনের শিক্ষার মধ্যে যে কোনও সম্ভাব্য সম্পর্ক পূর্ববর্তী বা সক্রিয় হস্তক্ষেপ দ্বারা প্রভাবিত হবে না।

By comparing overnight sleep and sleep deprivation, we could also investigate how protracted wakefulness affects the neural correlates of learning. Specifically, EEG recordings were acquired during paired-associates learning to test the hypothesis that sleep deprivation disrupts theta (4–8 Hz) and gamma (>40 Hz) সিঙ্ক্রোনাইজেশন, যা এপিসোডিক মেমরিতে আইটেম বাঁধাইকে সমর্থন করে (সামারফিল্ড এবং ম্যাঙ্গেলস 2005; ওসিপোভা এট আল। 2006; কোস্টার এট আল। 2018; হেনিন এট আল। 2019)।

তদ্ব্যতীত, অনুসন্ধানমূলক বিশ্লেষণে, আমরা 12-20 Hz বিটা ডিসিঙ্ক্রোনাইজেশনের উপর ঘুমের বঞ্চনার প্রভাব তদন্ত করেছি, সফল শিক্ষার একটি প্রতিষ্ঠিত চিহ্নিতকারী (হান্সলমায়ারেট আল। 2009, 2011, 2012, 2014; গ্রিফিথস এট আল। 620)।

ঘুমের ব্যাঘাত কীভাবে শেখার ব্যাঘাত ঘটায় তা বোঝা আধুনিক সমাজে ক্রমবর্ধমান গুরুত্বপূর্ণ, যেখানে অনেক লোক নিয়মিত পর্যাপ্ত পরিমাণ ঘুম পেতে ব্যর্থ হয় (Bonnet and Arand 1995; Stranges et al.2012; Becker et al. 2018)।

For more information:1950477648nn@gmail.com