Wetenschappers: Je kunt dingen leren tijdens je slaap

VideoTijdens je slaap kan je geheugen manipuleren en zo herinneringen wissen of een vreemde taal leren. Het klinkt als sciencefiction, maar de wetenschap is dichterbij dan je denkt. Lucia Talamini is neurobioloog aan de Universiteit van Amsterdam en legt in dit college bij de Universiteit van Nederland* uit hoe zij onderzoek doet naar geheugenmanipulatie op specifieke momenten in de slaap.

Om te beginnen is het belangrijk te weten dat onze slaaptoestand alles behalve passief is. Je stofwisseling gaat omlaag om energie te besparen, maar processen als groei en herstel zijn volop in gang. Daarnaast gebeurt er ook ontzettend veel in je geheugen terwijl je slaapt. Overdag is je brein voortdurend onderhevig aan allerlei prikkels van informatie uit de omgeving. Die prikkels komen aan in de hogere hersencentra en bepalen je gedrag.

In slaaptoestand vermindert deze visuele informatiestroom en zijn je hersenen vooral bezig met het verwerken van de gebeurtenissen. Herinneringen worden steeds weer opnieuw geactiveerd en komen daarmee dieper in het geheugen te liggen. Dit soort herverwerking is van groot belang voor allerlei vormen van leren en het geheugen. Daarnaast is het bekend dat deze hersenactiviteit onderhevig is aan de slaapfase waarin je verkeerd. Tijdens de nacht gaan we afwisselend door enkele slaapfases heen: je begint in non-REM-slaap waarin je van waaktoestand naar slaaptoestand gaat. Daarna kom je in een diepere slaap terecht waarna je in de écht diepe slaapstand komt: de REM-slaap. Dit is ook de toestand waarin je droomt en al deze fases herhalen zich een aantal keren per nacht.

Volledig scherm
© Thinkstock

Hersenactiviteit

In elk van deze stadia heeft Talamini bij haar proefpersonen de activiteit van hersengolven gemeten waarbij ze een schommelend patroon kon herkennen. ,,Elke staat waarin je hersenen zich bevinden, gaat gepaard met een eigen vorm van hersenactiviteit”, aldus Talamini. Naarmate je van waak-staat overgaat naar de slaap-staat, worden de golfpatronen trager en hoger. Hoewel de eerder genoemde geheugenreactivatie in alle slaapfases gebeurt, bleek de diepe non-REM-slaap het meest geschikt voor manipulatie te zijn. Je bent dan niet aan het dromen maar de geheugensporen worden wel continu versterkt. Met een speciale techniek konden Talamini en haar team vervolgens de pieken in hersenactiviteit aanwijzen en zelfs voorspellen: ,,Dit stelt ons in staat om allerlei patronen in hersenactiviteit aan te zien komen, bijvoorbeeld momenten van spontane herverwerking.”

Vervolgens lukte het Talamini en haar team om op getimede momenten geluidsimpulsen af te geven en dit samen te laten vallen met het moment dat de hersenactiviteit het hoogst was. Op scans zagen ze dat de golf groter werd en er een trein van trage schommelingen ontstond die de diepe slaap versterkte. De tweede stap naar geheugenmanipulatie was om de geluidsimpulsen te verruilen voor woorden. ,,We hebben geprobeerd om mensen overdag Deense woorden te laten leren”, vertelt Talamini. ,,Vervolgens kwam tijdens de non-REM-slaap een deel van die woorden terug.” Net als bij de geluidsimpulsen werd het Deense woord teruggestuurd op het moment dat er een hoge hersengolf plaatsvond.

De resultaten waren verbluffend. Talamini en haar team zagen dat de proefpersonen de Deense woorden inderdaad beter konden onthouden als deze tijdens de slaap waren versterkt. ,,We zijn nog niet zo ver dat we karate in vijf minuten kunnen leren tijdens de slaap, maar we weten nu wel hoe we natuurlijke hersenprocessen kunnen beïnvloeden”, aldus Talamini. Deze techniek zou in de toekomst ingezet kunnen worden om bij PTSS-patiënten traumatische herinneringen te vervagen of om bij mensen met geheugenproblemen hun herinneringen juist te versterken.

*Dit is een wekelijkse bijdrage van de Universiteit van Nederland.

De Universiteit van Nederland heeft ook een podcast. Vind afleveringen terug op Spotify (http://bit.do/UvNL-Spotify) en iTunes (http://bit.do/UvNL-iTunes).

Bekijk hieronder meer video’s van Universiteit van Nederland:

  1. Felle komeet scheert ‘rakelings’ langs de aarde: ‘Absurd maar ongevaarlijk’

    Felle komeet scheert ‘rakelings’ langs de aarde: ‘Absurd maar ongevaar­lijk’

    Astronomen kijken reikhalzend uit naar de komst van een extreem heldere komeet die de komende weken met name ‘s nachts en bij onbewolkt weer goed te zien zal zijn boven het noordelijk halfrond. De eind december ontdekte komeet met de wetenschappelijke naam C/2019 Y4 (Atlas) is de afgelopen tijd steeds feller geworden en heeft volgens de jongste berekeningen een gigantische verlichte atmosfeer half zo groot als onze zon.
  2. Experts ontdekken bacterie die zich kan voeden met giftig plastic

    Experts ontdekken bacterie die zich kan voeden met giftig plastic

    Wetenschappers hebben een bacterie ontdekt die zich voedt met de nu nog onafbreekbare kunststofsoort polyurethaan: een materiaal dat op grote schaal wordt gebruikt voor auto-interieurs, sportschoenen, luiers, keukensponzen, matrassen, verf en schuimisolatie. Het spul wordt meestal naar de vuilstort gebracht omdat het extreem lastig te recyclen is. De Duitse experts die de microscopisch kleine ‘plasticvreter’ traceerden, spreken van een doorbraak op het gebied van afvalverwerking.
  1. ‘Unieke’ afdruk gevonden van 555 miljoen jaar oude voorloper mensen: wormpje kleiner dan rijstkorrel

    ‘Unieke’ afdruk gevonden van 555 miljoen jaar oude voorloper mensen: wormpje kleiner dan rijstkor­rel

    Een team wetenschappers heeft in een kalksteenformatie in het zuiden van Australië fossiele afdrukjes gevonden van een nog onbekend, piepklein wezentje dat vermoedelijk 555 miljoen jaar geleden een organisme was waaruit de mens zou kunnen zijn ontstaan. Het druppelvormige ‘wormpje’ is ongeveer zo groot als een halve rijstkorrel en heeft een duidelijke voor- en achterkant. De naam van het dier is Ikaria Wariootia, genoemd naar een monument vlakbij de vindplaats.
  2. Politie neemt oudheden in beslag bij Tefaf, maar hoe komen illegale objecten daar terecht?
    PREMIUM

    Politie neemt oudheden in beslag bij Tefaf, maar hoe komen illegale objecten daar terecht?

    Op de internationale kunstbeurs Tefaf in Maastricht zijn onlangs twee kunststukken in beslag genomen. De oudheden, een Romeins hoofd van Apollo en een Egyptische vaas, zijn mogelijk illegaal opgegraven, zo meldt NRC. De vraag rijst of er niet veel meer onderzoek moet worden gedaan naar de verzamelgeschiedenis van archeologische vondsten voor ze worden gepresenteerd op bijvoorbeeld een beurs.