Researchers from Ruhr-Universität Bochum and the University of Bonn have investigated which activity patterns occur in the brain when people remember or forget things. They were interested in how the brain replays and stores during sleep what it had learned before. The team recorded the brain activity of epilepsy patients who had electrodes implanted into their brain for the purpose of surgical planning. One result: During sleep, the brain even reactivates memory traces that it can no longer remember later on.
Dr. Hui Zhang and Professor Nikolai Axmacher from the Department of Neuropsychology in Bochum describe the results together with Associate Professor Dr. Juergen Fell from the Department of Epileptology in Bonn in the journal Nature Communications, published on 5 October 2018.
Learning task before afternoon nap
For the experiment, the test participants were given a series of pictures to memorise. They then took an afternoon nap. When looking at a picture, the activity in the brain shows a pattern that differs somewhat from picture to picture. The researchers were able to measure these differences in high-frequency activity fluctuations – called gamma band activity. They analysed brain activity not only during the learning task, but also during sleep. They then tested which images the participants could remember after sleep and which they could not.
Brain reactivates memory traces
The gamma band activity that was typical of certain motifs occurred not only when looking at the images, but also during sleep. The brain reactivated the activity patterns – both for images the participants later remembered and for those they later forgot. “The forgotten images do not simply disappear from the brain,” concludes Hui Zhang.
Two types of brain activity decisive
The decisive factor in whether an image was forgotten or retained was not the reactivation of the image-specific gamma band activity, but the activity in a brain region that is important for memory: the hippocampus. This region shows extremely rapid fluctuations in activity, called ripples. A picture was only recalled later on when the reactivation occurred at the same time as the ripples in the hippocampus. This phenomenon only occurred during certain sleep phases, but not when the participants were awake.

The gamma band activity that was typical of certain motifs occurred not only when looking at the images, but also during sleep. NeuroscienceNews.com image is in the public domain.
Specifically, whether an image is remembered or not depended on another factor, namely how detailed the image was processed in the brain. The researchers differentiated the gamma band activity measured when viewing the images into a superficial and a deep processing stage. The superficial processing took place during the first half second after the presentation of the image, the deeper processing after that. Only when the gamma band activity from the deep processing phase was reactivated during the ripples did the participants later remember the image. If the activity from the early processing phase was reactivated, the image was forgotten.
About this neuroscience research article
Funding: German Research Foundation funded this study.
Source: Nikolai Axmacher – RUB

Phát hiện ngôn ngữ

Tiếng Việt

Tiếng Anh

Tiếng Pháp

Tiếng Anh

Tiếng Việt

Tiếng Trung (Giản Thể)

Researchers from Ruhr-Universität Bochum and the University of Bonn have investigated which activity patterns occur in the brain when people remember or forget things. They were interested in how the brain replays and stores during sleep what it had learned before. The team recorded the brain activity of epilepsy patients who had electrodes implanted into their brain for the purpose of surgical planning. One result: During sleep, the brain even reactivates memory traces that it can no longer remember later on. Dr. Hui Zhang and Professor Nikolai Axmacher from the Department of Neuropsychology in Bochum describe the results together with Associate Professor Dr. Juergen Fell from the Department of Epileptology in Bonn in the journal Nature Communications, published on 5 October 2018. Learning task before afternoon nap For the experiment, the test participants were given a series of pictures to memorise. They then took an afternoon nap. When looking at a picture, the activity in the brain shows a pattern that differs somewhat from picture to picture. The researchers were able to measure these differences in high-frequency activity fluctuations – called gamma band activity. They analysed brain activity not only during the learning task, but also during sleep. They then tested which images the participants could remember after sleep and which they could not. Brain reactivates memory traces The gamma band activity that was typical of certain motifs occurred not only when looking at the images, but also during sleep. The brain reactivated the activity patterns – both for images the participants later remembered and for those they later forgot. “The forgotten images do not simply disappear from the brain,” concludes Hui Zhang. Two types of brain activity decisive The decisive factor in whether an image was forgotten or retained was not the reactivation of the image-specific gamma band activity, but the activity in a brain region that is important for memory: the hippocampus. This region shows extremely rapid fluctuations in activity, called ripples. A picture was only recalled later on when the reactivation occurred at the same time as the ripples in the hippocampus. This phenomenon only occurred during certain sleep phases, but not when the participants were awake. The gamma band activity that was typical of certain motifs occurred not only when looking at the images, but also during sleep. NeuroscienceNews.com image is in the public domain. Specifically, whether an image is remembered or not depended on another factor, namely how detailed the image was processed in the brain. The researchers differentiated the gamma band activity measured when viewing the images into a superficial and a deep processing stage. The superficial processing took place during the first half second after the presentation of the image, the deeper processing after that. Only when the gamma band activity from the deep processing phase was reactivated during the ripples did the participants later remember the image. If the activity from the early processing phase was reactivated, the image was forgotten. About this neuroscience research article Funding: German Research Foundation funded this study. Source: Nikolai Axmacher – RUB

Researchers from Ruhr-Universität Bochum and the University of Bonn have investigated which activity patterns occur in the brain when people remember or forget things. They were interested in how the brain replays and stores during sleep what it had learned before. The team recorded the brain activity of epilepsy patients who had electrodes implanted into their brain for the purpose of surgical planning. One result: During sleep, the brain even reactivates memory traces that it can no longer remember later on. Dr. Hui Zhang and Professor Nikolai Axmacher from the Department of Neuropsychology in Bochum describe the results together with Associate Professor Dr. Juergen Fell from the Department of Epileptology in Bonn in the journal Nature Communications, published on 5 October 2018. Learning task before afternoon nap For the experiment, the test participants were given a series of pictures to memorise. They then took an afternoon nap. When looking at a picture, the activity in the brain shows a pattern that differs somewhat from picture to picture. The researchers were able to measure these differences in high-frequency activity fluctuations – called gamma band activity. They analysed brain activity not only during the learning task, but also during sleep. They then tested which images the participants could remember after sleep and which they could not. Brain reactivates memory traces The gamma band activity that was typical of certain motifs occurred not only when looking at the images, but also during sleep. The brain reactivated the activity patterns – both for images the participants later remembered and for those they later forgot. “The forgotten images do not simply disappear from the brain,” concludes Hui Zhang. Two types of brain activity decisive The decisive factor in whether an image was forgotten or retained was not the reactivation of the image-specific gamma band activity, but the activity in a brain region that is important for memory: the hippocampus. This region shows extremely rapid fluctuations in activity, called ripples. A picture was only recalled later on when the reactivation occurred at the same time as the ripples in the hippocampus. This phenomenon only occurred during certain sleep phases, but not when the participants were awake. The gamma band activity that was typical of certain motifs occurred not only when looking at the images, but also during sleep. NeuroscienceNews.com image is in the public domain. Specifically, whether an image is remembered or not depended on another factor, namely how detailed the image was processed in the brain. The researchers differentiated the gamma band activity measured when viewing the images into a superficial and a deep processing stage. The superficial processing took place during the first half second after the presentation of the image, the deeper processing after that. Only when the gamma band activity from the deep processing phase was reactivated during the ripples did the participants later remember the image. If the activity from the early processing phase was reactivated, the image was forgotten. About this neuroscience research article Funding: German Research Foundation funded this study. Source: Nikolai Axmacher – RUB

3258/5000

Các nhà nghiên cứu từ Ruhr-Universität Bochum và Đại học Bon đã điều tra những mô hình hoạt động nào xảy ra trong não khi mọi người nhớ hoặc quên mọi thứ. Họ quan tâm đến cách não phát lại và lưu trữ trong khi ngủ những gì nó đã học được trước đó. Nhóm nghiên cứu đã ghi lại hoạt động não của bệnh nhân động kinh có điện cực được cấy vào não nhằm mục đích lập kế hoạch phẫu thuật. Một kết quả: Trong khi ngủ, não thậm chí kích hoạt lại dấu vết bộ nhớ mà sau này nó không còn nhớ được nữa.
Tiến sĩ Hui Zhang và Giáo sư Nikolai Axmacher từ Khoa Thần kinh học ở Bochum mô tả kết quả cùng với Phó Giáo sư Tiến sĩ Juergen Fell từ Khoa Động kinh ở Bon trên tạp chí Nature Communications, xuất bản vào ngày 5 tháng 10 năm 2018.
Nhiệm vụ học tập trước khi ngủ trưa
Đối với thí nghiệm, những người tham gia thử nghiệm được cung cấp một loạt hình ảnh để ghi nhớ. Sau đó họ ngủ trưa. Khi nhìn vào một bức tranh, hoạt động trong não cho thấy một mô hình khác nhau đôi chút từ hình ảnh này sang hình ảnh khác. Các nhà nghiên cứu đã có thể đo lường những khác biệt trong biến động hoạt động tần số cao - được gọi là hoạt động của dải gamma. Họ đã phân tích hoạt động của não không chỉ trong quá trình học, mà cả trong khi ngủ. Sau đó, họ đã kiểm tra những hình ảnh mà người tham gia có thể nhớ sau khi ngủ và những hình ảnh nào họ không thể nhớ.
Não kích hoạt lại dấu vết bộ nhớ
Hoạt động của dải gamma điển hình của một số họa tiết nhất định xảy ra không chỉ khi nhìn vào hình ảnh, mà cả trong khi ngủ. Bộ não kích hoạt lại các mô hình hoạt động - cả cho hình ảnh những người tham gia sau này đã nhớ và cho những người mà sau đó họ quên. Những hình ảnh bị lãng quên không chỉ đơn giản là biến mất khỏi não, mà thôi, Zhang Zhang kết luận.

Hai loại hoạt động não quyết định
Yếu tố quyết định trong việc một hình ảnh bị lãng quên hay giữ lại không phải là sự kích hoạt lại hoạt động của dải gamma dành riêng cho hình ảnh, mà là hoạt động ở vùng não rất quan trọng đối với trí nhớ: đồi hải mã. Khu vực này cho thấy sự biến động cực kỳ nhanh chóng trong hoạt động, được gọi là gợn sóng. Một hình ảnh chỉ được nhớ lại sau đó khi việc kích hoạt lại xảy ra cùng lúc với những gợn sóng ở vùng hải mã. Hiện tượng này chỉ xảy ra trong các giai đoạn ngủ nhất định, nhưng không xảy ra khi những người tham gia đã thức.


Hoạt động của dải gamma điển hình của một số họa tiết nhất định xảy ra không chỉ khi nhìn vào hình ảnh, mà cả trong khi ngủ. Hình ảnh NeuroscienceNews.com thuộc phạm vi công cộng.
Cụ thể, việc một hình ảnh được ghi nhớ hay không phụ thuộc vào yếu tố khác, cụ thể là mức độ chi tiết của hình ảnh được xử lý trong não. Các nhà nghiên cứu đã phân biệt hoạt động của dải gamma đo được khi xem hình ảnh thành một giai đoạn xử lý hời hợt và sâu sắc. Quá trình xử lý hời hợt diễn ra trong nửa giây đầu tiên sau khi trình bày hình ảnh, xử lý sâu hơn sau đó. Chỉ khi hoạt động của dải gamma từ giai đoạn xử lý sâu được kích hoạt lại trong các gợn sóng thì những người tham gia mới nhớ được hình ảnh. Nếu hoạt động từ giai đoạn xử lý sớm được kích hoạt lại, hình ảnh sẽ bị quên.
Về bài viết nghiên cứu khoa học thần kinh này
Tài trợ: Quỹ nghiên cứu Đức tài trợ cho nghiên cứu này.
Nguồn: Nikolai Axmacher - RUB