Je leest:

Kun je leren in je slaap?

Kun je leren in je slaap?

Auteur:

Bij binnenkomst in het slaaplab hangen er geen jassen aan de kapstok, maar mutsjes om hersenactiviteit mee te meten. Hier verdiepen onderzoekers van de UvA zich in de rol van slaap in cognitieve processen, zoals het leren en onthouden van Deense woorden.

Slaaplab 11
Promovenda Christa van der Heijden met haar meest gebruikte onderzoeksattribuut: de EEG-cap.

Even had ik de neiging om muisstil te zijn, te gaan fluisteren of heel voorzichtig om het hoekje te kijken toen de deur van het slaaplab openging. Maar dat was niet nodig, omdat er op dat moment niemand aan het slapen was. Dat gebeurt hier toch vooral ‘s nachts. Hoewel de ruimtes – het is net een appartement, met twee slaapkamers, een badkamer en een keukentje – wel ’tijdsvrij’ gemaakt kunnen worden. Hierdoor verklapt niets in het vertrek meer in welk dagdeel je je bevindt.

Inception

Kun je leren in je slaap? Het klinkt als een bizarre vraag. Maar het lijkt echt te kunnen. Hoe dat werkt in je brein, onderzoeken wetenschappers in het slaaplab. “Dit gebeurt op een Inception-achtige manier”, vertelt Lucia Talamini, hoofd van het Sleep and Memory Lab. “We reactiveren ’s nachts als het ware bepaalde herinneringen in het brein van de slapers, die de volgende dag dan daadwerkelijk beter onthouden zijn. Het gaat hierbij om het opnieuw laten horen van dingen die de slapers al geleerd hebben.”

Hier komen geen lugubere praktijken bij kijken, alles wordt keurig onderzocht en geregistreerd met een van de vele EEG-caps die aan de kapstok hangt. Een soort badmuts met 64 elektroden, waardoor hersensignalen afkomstig uit verschillende hersengebieden heel goed afgebakend gemeten kunnen worden.

Mission control

Voor een recent onderzoek leerden bezoekers voor het slapen gaan de vertalingen van Deense woordjes. Vervolgens gaan ze, voorzien van een EEG-muts, lekker slapen in een van de twee evenzo comfortabele slaapkamers. Net boven het hoofdeinde van het bed staan twee boxen, die tijdens de diepe slaap Deense woordjes afspelen. Dit kan niet zomaar op elk moment, hiervoor is de perfecte timing nodig.

Slaaplab 2
Op de EEG-cap zitten 64 elektroden die de hersengolven van de proefpersoon registreert.

Allereerst moet de slaper natuurlijk niet wakker worden. Maar hoe weet je zeker dat de proefpersoon in slaap is? Talamini en Christa van der Heijden, promovenda bij het VU medisch centrum, laten me hun moderne mission control zien, waar ze met computers alle hersensignalen nauwkeurig in kaart brengen. “In perioden van 30 seconden worden de slapende mensen ‘gescoord’, waarbij we verschillende slaap- en hersenstaten categoriseren. Zo bestaat een normale slaapcyclus uit ongeveer 90 minuten. Een wakende staat wisselt af met diepe slaap en remslaap, in die volgorde. Deze cyclus herhaalt zich telkens weer tijdens de nachtrust”, vertelt Talamini.

Slaaplab 6
Christa van der Heijden (links) en Lucia Talamini (rechts) kunnen in het slaaplab alle hersensignalen van de slapende proefpersonen registreren en analyseren.

Op het computerscherm zie ik duidelijk verschil tussen een wakend en slapend persoon. Het EEG-signaal van een wakend persoon heeft heel veel op elkaar volgende, heel kleine schommelingen. Van der Heijden legt uit dat deze oscillaties bij een slapend iemand veel groter en trager zijn.

“Dit komt doordat de hersencellen tijdens de diepe slaap synchroon actief zijn. Je kunt het vergelijken met een groep mensen (hersencellen) die in een kring staat (hersennetwerk) en allerlei dingen roept, terwijl jij probeert op te vangen wat ze zeggen (hersensignaal). Waar het groepje bij een wakend persoon door elkaar heen roept zonder duidelijke boodschap, vertoont een diepe slaper een ander patroon. Daarbij is het alsof diezelfde groep mensen op hetzelfde moment hetzelfde roept, in een bepaald ritme. Dan ontvang je een duidelijk signaal”, aldus Van der Heijden.

Ook valt op dat hersengolven van een wakend persoon en iemand in zijn of haar remslaap heel veel op elkaar lijken. Er is veel activiteit en weinig synchroniciteit. Tijdens je remslaap heb je namelijk heel actieve hersenen, maar een ‘verlamd’ lichaam. Door de vele hersenactiviteit tijdens de remslaap droom je ook het meest in dit slaapstadium. De dromen vertonen vaak filmische beelden die onrealistisch zijn, gevolgd door je snelle oogbewegingen, of rapid eye movements (rem). In de non-remslaap zijn de dromen vaak gedachte-achtiger en realistischer.

Examen

Goed, we weten wanneer de student die Deense vertalingen heeft gestampt slaapt. Wat is dan dat perfecte moment voor het afspelen van de woorden? De wetenschappers vertellen trots dat ze daarvoor een van de meest geavanceerde en specialistische technieken gebruiken. “De closed-loop stimulation kan hersengolven meten en precíes voorspellen. Zonder voorspelling ben je anders namelijk altijd te laat met het aanbieden van de woordjes”, zegt Van der Heijden.

Het verhaal wordt technischer in de mission control van het slaaplab. “Als we de slapers de woordjes willen laten onthouden, moeten we deze laten horen op een moment dat geheugenconsolidatie (het verstevigen van het brein, red.) het meest waarschijnlijk is. Deze momenten herkennen we in de hersensignalen, die we dan samen laten vallen met het aanbieden van de Deense woorden. Zo kunnen we geheugenconsolidatie sturen naar de door ons gekozen informatie”, aldus Talamini.

Na het wekken van de proefpersonen mogen ze eerst even rustig wakker worden in het ‘appartement’. De gel van de EEG-cap kan van het haar worden gewassen in de modern ingerichte, groene badkamer en zelfs een ontbijtje is geregeld. Daarna, tijdens het Deense ‘examen’, blijkt dat de slapers zich de woordjes die ’s nachts zijn herhaald beter herinneren dan de woorden die niet zijn herhaald. En dat terwijl ze niets door hebben gehad. De nacht voor je volgende tentamen ook maar twee boxen bij het hoofdeinde zetten? Dat klinkt als muziek in de oren.

Logo rgb wvdw
Weekend van de Wetenschap logo

Het slaaplab van de UvA is deelnemer van het Weekend van de Wetenschap. Het Weekend van de Wetenschap is het podium van de toekomst. Diverse organisaties – bedrijven, instituten, onderzoeksinstellingen, universiteiten, musea en sterrenwachten – openen op 7 en 8 oktober 2017 hun deuren om bezoekers van jong tot oud de kans te geven de wereld van wetenschap en technologie live te beleven. Zij organiseren unieke en exclusieve activiteiten, zoals proefjes, experimenten, demonstraties, open dagen, tentoonstellingen en meer.

Iedereen is welkom om backstage te gaan bij de deelnemende organisaties. Kijk hier voor alle activiteiten tijdens het Weekend van de Wetenschap.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 26 september 2017

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

LEES EN DRAAG BIJ AAN DE DISCUSSIE