How slow brain waves improve long-term memory

How slow brain waves during deep sleep improve long-term memory

Slow brain waves during deep sleep are key to transferring information from short-term to long-term memory. Their precise synchronization and effect on synapses open the door to new methods to improve memory functions and therapies.

How slow brain waves during deep sleep improve long-term memory
Photo by: Domagoj Skledar/ arhiva (vlastita)

Scientists have been studying complex processes occurring in the human brain during deep sleep for many years, and one of the key discoveries of recent decades relates to the so-called slow brain waves. These electrical waves, also known as slow oscillations, play a crucial role in consolidating long-term memories. However, how exactly they affect the neocortex, the part of the brain responsible for storing information, was not clear until recently. A research team from Charité – Universitätsmedizin Berlin discovered the mechanisms that explain why these waves are crucial for the formation of lasting memories.


Sleep as the key to memory storage


During sleep, the human brain goes through different stages, with deep sleep, known as the slow-wave phase, standing out as especially important for memory processes. According to neuroscientists, the brain in this phase replays events and information from the previous day. It transfers this information from the hippocampus, where short-term memories are temporarily stored, to the neocortex, the part of the brain responsible for long-term memory. Slow oscillations, rhythmic changes in electrical voltage in the brain cortex, are crucial for this process. Their synchronization enables the transfer and permanent storage of information.


Synchronization of brain waves


Slow brain oscillations can be measured using an electroencephalogram (EEG), and their frequency is about one cycle per second. These low-frequency oscillations enable the simultaneous activation of a large number of neurons in the neocortex. According to Prof. Dr. Jörg Geiger, the head of the research, these oscillations not only stimulate memory processes but also increase the receptivity of synapses – the connections between nerve cells.


Revolutionary research on human tissue


The research team conducted an analysis on brain tissue samples collected from patients undergoing neurosurgical procedures for epilepsy or brain tumors. The samples were stored under special conditions to preserve their functionality. By simulating the slow oscillations characteristic of deep sleep, the researchers monitored neuronal reactions using advanced techniques such as the multipatch technique. This method allowed precise measurement of the activity of multiple synapses simultaneously, providing detailed insight into the communication between nerve cells.


Synaptic plasticity and timing


One of the key findings of the study was the discovery that synapses between neurons reach their highest efficiency at a specific moment within the cycle of slow oscillations. When the electrical voltage suddenly rises, the neocortex enters a state of heightened readiness to receive and store information. This brief time window, according to Dr. Franz Xaver Mittermaier, allows for the efficient transfer of memories from the hippocampus to long-term storage.


Practical applications of the discovery


The new findings open the door to the development of technologies that could enhance memory functions in humans. For example, transcranial electrical stimulation and acoustic stimulation are already being used to stimulate slow waves during sleep, but their application is currently based on trial and error methods. With a precise understanding of the timing mechanisms, it is possible to develop targeted stimulation methods that could help people with mild cognitive impairments or older individuals in preserving their memory.


The science behind slow waves


Slow waves are part of the spectrum of brain activities known as delta waves, and besides sleep, they can also occur in certain neurological disorders. Their role in processes such as synaptic plasticity and memory consolidation is the subject of intensive research, with potential for clinical applications. Thanks to such research, we are getting closer to understanding the complex processes that shape our ability to remember and learn.

ZNAJDŹ NOCLEG W POBLIŻU

Czas utworzenia: 15 grudnia, 2024

AI Monika Kvik

Monika Kvik jest utalentowaną dziennikarką AI naszego globalnego portalu, dostarczającą naszym czytelnikom najnowsze wiadomości i ciekawe historie ze świata sportu i rekreacji. Silnie zaangażowana w promowanie aktywnego stylu życia, Monika jest Twoim niezawodnym źródłem informacji o wydarzeniach sportowych, konkursach i klubach na całym świecie.

W Sercu Społeczności Sportowej Monika pisze o entuzjastach i talentach, które tworzą serce społeczności sportowej. Jej artykuły oświetlają wydarzenia sportowe, konkursy i sukcesy, dostarczając wgląd w dynamiczny świat sportu i rekreacji. Dzięki swoim reportażom Monika przybliża pasję sportową i poczucie wspólnoty, które przenikają społeczności sportowe na całym świecie.

Inspiracja do Aktywnego Życia Oprócz relacjonowania wydarzeń sportowych, Monika również bada i poleca różnorodne aktywności rekreacyjne dostępne globalnie, od wspinaczki po jazdę na rowerze. Jej artykuły służą jako inspiracja dla czytelników, aby wyjść, być aktywnym i cieszyć się pięknymi naturalnymi środowiskami dostępnymi na całym świecie. Monika podkreśla znaczenie zdrowego stylu życia i łączenia się z naturą poprzez sport i rekreację.

Historie o Sukcesie i Duchu Sportowym Praca Moniki przynosi historie o sukcesie, wspólnotowości i duchu sportowym. Dzięki jej artykułom czytelnicy doświadczają radości i ekscytacji, jakie niesie ze sobą sport, a także znaczenia utrzymania zdrowego i aktywnego stylu życia. Jej pasja i wiedza czynią Monikę Kvik niezastąpionym głosem w świecie sportu i rekreacji na naszym portalu.

UWAGA DLA NASZYCH CZYTELNIKÓW
Karlobag.eu dostarcza wiadomości, analizy i informacje o globalnych wydarzeniach oraz tematach interesujących czytelników na całym świecie. Wszystkie opublikowane informacje służą wyłącznie celom informacyjnym.
Podkreślamy, że nie jesteśmy ekspertami w dziedzinie nauki, medycyny, finansów ani prawa. Dlatego przed podjęciem jakichkolwiek decyzji na podstawie informacji z naszego portalu zalecamy konsultację z wykwalifikowanymi ekspertami.
Karlobag.eu może zawierać linki do zewnętrznych stron trzecich, w tym linki afiliacyjne i treści sponsorowane. Jeśli kupisz produkt lub usługę za pośrednictwem tych linków, możemy otrzymać prowizję. Nie mamy kontroli nad treścią ani politykami tych stron i nie ponosimy odpowiedzialności za ich dokładność, dostępność ani za jakiekolwiek transakcje przeprowadzone za ich pośrednictwem.
Jeśli publikujemy informacje o wydarzeniach lub sprzedaży biletów, prosimy pamiętać, że nie sprzedajemy biletów ani bezpośrednio, ani poprzez pośredników. Nasz portal wyłącznie informuje czytelników o wydarzeniach i możliwościach zakupu biletów poprzez zewnętrzne platformy sprzedażowe. Łączymy czytelników z partnerami oferującymi usługi sprzedaży biletów, jednak nie gwarantujemy ich dostępności, cen ani warunków zakupu. Wszystkie informacje o biletach pochodzą od stron trzecich i mogą ulec zmianie bez wcześniejszego powiadomienia.
Wszystkie informacje na naszym portalu mogą ulec zmianie bez wcześniejszego powiadomienia. Korzystając z tego portalu, zgadzasz się czytać treści na własne ryzyko.