"Schlafspindeln" verwandeln Erfahrung in Wissen als Babyschlaf

Während des Schlafens kategorisieren die Gehirne der Babys aktiv die Informationen, die sie im Wachzustand gelernt haben, und wandeln Erfahrungen in Wissen um. Dies ist das zentrale Ergebnis einer neuen Studie von Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Kognitions- und Neurowissenschaften in Leipzig.
Die Forscher verwendeten Elektroenzephalographie, um die Gehirnaktivität ihrer kleinen Teilnehmer zu überwachen.
Bildnachweis: Max-Planck-Institut

Medizinische Nachrichten heute kürzlich über eine Studie veröffentlicht in der Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften Das schlug vor, dass tagsüber ein Nickerchen die Lernfähigkeit der Kinder fördert.

Die Max - Planck - Studie - veröffentlicht in Naturkommunikationen - unterstützt die Ergebnisse dieser Studie, schlägt aber auch einen Mechanismus vor, der dieser Informationskonsolidierung zugrunde liegt.

Die Max-Planck-Forscher rekrutierten 90 Säuglinge im Alter zwischen 9 und 16 Monaten für die Studie. Zuerst wurden den Kindern wiederholt Bilder von unbekannten Objekten mit fiktiven Namen gezeigt.

Die Objekte wurden nach ihren Formen kategorisiert, obwohl einige Formen derselben Kategorie in Proportionen, Farben oder anderen Details leicht variierten. Formen, die ähnlich waren, erhielten immer die gleichen Namen, die die Kinder jedes Mal hörten, wenn sie eine Form sahen.

Während dieser Eingewöhnungstätigkeit verwendeten die Forscher Elektroenzephalographie (EEG), um die Gehirnaktivität ihrer Kleinkinder zu überwachen.

Durch die Analyse der EEG-Aufzeichnungen folgerten die Forscher, dass die Säuglinge die Namen der Objekte während der Trainingseinheit gelernt hatten. Die Teilnehmer hatten jedoch mehr Probleme mit der Kategorisierung - sie konnten neue Objekte nicht mit den Namen ähnlicher Objekte verbinden, mit denen sie bereits vertraut waren.

Als nächstes nagte eine Gruppe von Säuglingen für 1-2 Stunden in ihren Kinderwagen - wieder, mit ihrer Gehirnaktivität durch EEG aufgezeichnet. Die anderen Kinder blieben wach und gingen in ihren Kinderwagen spazieren oder spielten im Untersuchungszimmer.

Den Säuglingen wurden dann die Bild-Wort-Paare ein zweites Mal gezeigt, während ihre Gehirnaktivität gemessen wurde. Die Forscher zeigten den Teilnehmern nicht nur die gleichen Kombinationen wie in der vorherigen Sitzung, sondern auch ähnliche, aber neue Objekte.

EEG-Aufzeichnungen zeigen "radikale Unterschiede" in den Ergebnissen für die beiden Gruppen

Das Team fand signifikante Unterschiede zwischen der Gehirnaktivität der Babys, die schliefen, und den Babys, die zwischen den Sitzungen wach blieben. Den Säuglingen, die wach blieben, fiel es schwerer, sich an die Namen der einzelnen Objekte zu erinnern, aber die Säuglinge, die geschlafen hatten, erinnerten sich leicht daran.

Es gab auch "radikale Unterschiede" in den Kategorisierungsfähigkeiten der beiden Gruppen. Studienautorin Manuela Friedrich erklärt:

"Die Säuglinge, die nach der Trainingseinheit geschlafen haben, haben den Namen ähnlich aussehender Objekte neue Objekte zugewiesen. Das war ihnen vor dem Mittagsschlaf nicht möglich, und auch diejenigen, die wach geblieben waren, konnten das nicht. Das bedeutet, dass die Kategorien muss während des Schlafes gebildet worden sein. "

Den Forschern zufolge hatte das Alter der Kinder keinen Einfluss auf die Ergebnisse, aber eine bestimmte Gehirnfunktion. "Schlafspindeln" sind Gehirnwellen, die auftreten, wenn Nervenbündel zwischen Thalamus und Großhirnrinde eine rhythmische Aktivität von 10-15 Zyklen pro Sekunde erzeugen.

Es hat sich gezeigt, dass Schlafspindeln die Gedächtniskonsolidierung bei Erwachsenen beeinflussen, und Friedrich sagt, dass die Ergebnisse ihrer Studie zeigen, dass "je größer die Spindelaktivität eines Kindes ist, desto besser kann es nach dem Schlaf neuen Objekten Objektnamen zuweisen."

Während die Säuglinge im Wachzustand schnell neue Wörter vergessen, organisieren ihre Gehirne im Schlaf die Assoziationen von Wörtern und Objekten und prägen die neuen Informationen in ihre Erinnerungen ein. In dieser Studie ermöglichte der Schlaf auch den Gehirnen der Säuglinge, ähnliche Bedeutungen auf eine Weise zusammenzufassen, die die wachen Babys nicht konnten.

"Auf diese Weise überbrückt Schlaf die Lücke zwischen spezifischen Objekten und allgemeinen Kategorien und überträgt so Erfahrung in Wissen", erklärt Angela Friederici, Studienleiterin und Direktorin des Max-Planck-Instituts.

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