تاثیر محرومیت از خواب بر یادگیری و حافظه

فهرست مطالب

پژوهشگران دانشگاه فدرال ریوگرانده شمالی برزیل، و انستیتو تکنولوژی کالیفرنیا ایالات متحده امریکا در پژوهشی به بررسی روابط بین محرومیت از خواب و مشکلات یادگیری و حافظه در مغز و رفتار پرداختند.

???در این پژوهش که بر مدل حیوانی گورخرماهی انجام شد (بدلیل شباهت بسیار ساختاری با مغز انسان)، تاثیرات محرومیت نسبی و کامل از خواب شبانه در کنار تاثیرات الکل و ملاتونین بر یادگیری و عملکرد شناختی گورخر ماهی مورد بررسی قرار گرفتند.

???نتایج نشان دادند:

محرومیت نسبی از خواب عملکرد یادگیری را تغییر نمی دهد
محرومیت کامل از خواب بطور معناداری منجر به نقایص شناختی، رفتاری، مشکلات پاسخ‌دهی درست، و نقص در یادگیری اجتنابی می شود.
هنگامی که مغز ماهی محروم از خواب الکل درمانی شد، عملکرد یادگیری بهبود یافت.
ملاتونین درمانی در ماهی‌های محروم از خواب تغییری در تخریب شناختی ناشی از محرومیت از خواب ایجاد نکرد.
کاهش و محرومیت از خواب تاثیرات زیادی بر حافظه و یادگیری دارد که در صورت محدود و گذرا بودن، قابل جبران است. اما کم‌خوابی مزمن آسیب‌های جبران‌ناپذیری بر یادگیری و حافظه دارند.

Abstract

The zebrafish (Danio rerio) has become a valuable model organism for behavioral studies examining learning and memory. Its diurnal circadian rhythm and characterized sleep-like state make it comparable to mammals, features that have contributed to establishing this small vertebrate as a translational model for sleep research. Despite sleep being an evolutionarily conserved behavior, its mechanisms and functions are still debated. Sleep deprivation is commonly associated with decreased attention, reduced responsiveness to external stimuli, altered locomotor activity and impaired performance on cognitive tasks.

In the current study, we examined the effects of partial and total sleep deprivation on zebrafish learning performance in an active avoidance conditioning paradigm. In addition, we examined the effects of two drugs known to alter sleep (alcohol and melatonin) on learning performance in sleep deprived animals.

Our results suggest that although partial sleep deprivation did not alter learning performance, total sleep deprivation was found to significantly impair behavioral responses to the electric shock as well as avoidance learning. However, when sleep deprived fish were treated with alcohol the night before the learning task, learning performance was similar to the control group. In contrast, melatonin treatment did not alter learning performance in sleep deprived animals.

We conclude that the zebrafish is a sensitive tool for investigating the effects of sleep deprivation on cognitive performance and may be a useful model for dissecting the mechanisms underlying learning and memory.