V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

В осуществлении когнитивных функций мозга важное значение имеет свойство, объединяемое общим понятием память. [3] Память включает в себя несколько тесно связанных между собой процессов: запоминание, хранение, узнавание, воспроизведение [7]. В результате процесса научения могут возникать изменения в нервных структурах, которые сохраняются некоторое время и оказывают влияние на осуществляемые организмом различных реакции [9]. Совокупность таких структурно-функциональных изменений в нервных образованиях известна под названием запоминания или создания «энграммы» или соответствующего следа действующих раздражителей.

Сон - это особое генетически детерминированное состояние организма теплокровных животных (млекопитающих и птиц), характеризующееся закономерной последовательной сменой определенных циклов, фаз и стадий [4]. Согласно Международной классификации (по ЭЭГ), разработанной в 1968 году Rechtschafen и Ка1еs [8], ночной сон взрослого здорового человека представлен 5 стадиями (4 стадиями медленно-волнового сна и быстрым сном).

Сон оказывает влияние на способность к обучению. Согласно литературным источникам, клетки гипокампа и других систем памяти, которые используются днем в процессе усвоения новой информации, воспроизводят те же самые паттерны взаимодействия во время сна. Благодаря этому происходит консолидация воспоминаний, что обуславливает необходимость достаточного ночного сна для продуктивного обучения [6].

Целью было выявить зависимость показателей запоминания материала у студентов от продолжительности ночного сна, эмоциональности предъявляемого материала и хронотипа испытуемых.

Объектами исследования были выбраны 9 юношей и 11 девушек, возрастом от 19 до 24 лет, всего в эксперименте принял участие 20 испытуемых. В первой серии экспериментов участники были разделены на две группы. Обеим группам предлагали выучить различные слова, среди которых были эмоционально – позитивные, эмоционально – негативные и нейтральные. Затем экспериментальную группу подвергали депривации сна в течение полутора суток, а контрольные испытуемые спали нормально. После обе группы тестировали на запоминание заученных слов. Лишённые сна испытуемые воспроизвели на 40 % меньше слов, чем испытуемые контрольной группы. Это показывает нарушение формирования декларативной памяти. Когда данные были разделены в соответствии с эмоциональностью предъявляемого материала (слов), было обнаружено, что, ухудшение запоминания происходят во всех трех группах слов, но степень нарушения отличается. В контрольной группе запоминание эмоциональных слов происходило успешнее, чем нейтральных, так как переживание эмоций облегчает кодировку следов памяти. Однако в экспериментальной группе, подвергшейся лишению сна, наблюдалось сильное нарушение кодировки с последующим ослаблением фиксации следа памяти по отношению к нейтральным и в особенности эмоционально – позитивным словам.

Вторая часть эксперимента касалась зависимости запоминания материала от продолжительности ночного сна и хронотипа. Для установления однородности группы испытуемых в качестве метода было выбрано тестирование направленное на хронотип, которое включало вопросы, касающиеся образа жизни и особенностей сна испытуемых. Для определения степени запоминания материала при нормальном сне и при его недостатке нами использовались отрывки из стихотворения. В первый раз испытуемым предлагалось выучить первую часть стихотворения. Запоминание производилось в определенное время суток (обязательно в промежутке с 16 до 21 часов вечера). Для каждого испытуемого время начала запоминания материала фиксировалось, для того, чтобы произвести проверку ровно через сутки. На изучение отрывка отводилось 30-40 минут, после чего экземпляр с текстом сдавался и больше повторений текста не производилось. В ночь между запоминанием стихотворения и проверкой запоминания участники эксперимента должны были спать достаточное, исходя из их биологических потребностей, количество времени, которое в среднем составляет 8-9 часов. Итак, по истечении суток проводилась проверка качества и количества усвоенного материала. Во второй раз испытуемым предлагалось выучить вторую часть стихотворения. Запоминание также производилось в определенное время суток (обязательно в промежутке с 16 до 21 часов вечера), которое фиксировалось для проведения проверки через сутки. Второе исследование полностью дублирует первое с той лишь разницей, что в ночь между запоминанием стихотворения и проверкой запоминания участники эксперимента должны были спать недостаточное количество времени. Для организации недостатка сна, его время было сокращено до 4 часов, хотя некоторые испытуемые спали за ночь и того меньше – всего 2-3 часа.

В исследуемой группе были представлены все три существующих хронотипа: совы (30%), жаворонки (30%), голуби (40%).

Проведенное исследование выявило взаимосвязь между эмоциональным компонентом речи и уровнем запоминания материала. Было выявлено, что эмоционально негативные слова усваиваются лучше остальных групп слов, таких как эмоционально позитивные и нейтральные. Также были получены данные, подтверждающие зависимость между хронотипом и запоминанием. Было установлено, что качественные и количественные показатели запоминания находятся в прямой зависимости от продолжительности ночного сна. Так процент запоминания испытуемых снизился с 66,8% при нормальном сне до 60,9% при недостатке сна. Обнаружена зависимость качественных и количественных показателей запоминания от биологического типа. Самый высокий уровень запоминания при нормальном сне выявлен у сов (81,2 %), средние показатели характерны для голубей (73,1 %), ниже всего значения оказались у жаворонков (65,7 %). В целом проведенное исследование подтверждает способность характеристик сна (в частности его продолжительности) оказывать влияние обучение.

Итак, установлено, что во время сна определенные биохимические процессы завершают процесс консолидации изученного материала, способствуя интегрированию его в системы памяти, после чего гиппокамп, посредством перепроекции, посылает кодированную информацию в более сложные зоны мозга [2].

Заучивание материала непосредственно перед сном помогает лучше его запомнить. Кроме того, если после заучивания материала следует 8-часовой сон, то его воспроизведение будет более успешным, нежели после 8 часов бодрствования. Запоминание улучшается главным образом после медленного сна. Заученный материал лучше воспроизводится после первой половины ночи, чем после второй, когда преобладает парадоксальный сон (ПС) и почти отсутствует глубокий медленный сон [5]. Однако позже было высказано предположение о важности ПС для запоминания. Оно состоит в том, что во время ПС происходит воспроизведение прошлого опыта, оживление следов долговременной памяти и тем самым задержка процесса забывания [1].

Человеку, находящемуся в процессе учебы, следует уделять сну необходимое время. При этом просмотр изученного материала непосредственно перед сном облегчает интегрирование и закрепление в памяти изученного материала.

Таким образом, существуют надежные свидетельства - число которых возрастает, - что сон влияет на когнитивные способности, а именно реально повышает способность к обучению и решению проблем не только пассивно (за счет отдыха), но и благодаря активной работе, которая происходит во сне.

Предварительные результаты исследования были представлены на 8-й Всероссийской конференции «Актуальные проблемы сомнологии» [10].

Литература:

1. Борбели А. Тайна сна М., 1989. - 192с.

2. Воронин Л. Г.Физиология ВНД. М.: Медицина, 1979. - 288 с.

3. Губин Г. Д., Герловин Е. Ш. Суточные ритмы биологических процессов и их адаптивное значение в онто- и филогенезе позвоночных. — Новосибирск: Наука, 1980.

4. Данилова Н.Н., Крылова А.Л. Физиология высшей нервной деятельности. - М.: Учебная Литература, 1997.

5. Ковальзон В.М. Обучение и сон // Природа. 2009. №7. С.3-11.

6. Ластавченко Т.В., Буриков А.А. Сон и обучение. Труды 2 междун. научно-методического симп. Электронные ресурсы в непрерывном образовании. Р-на-Д. 2011. C. 80-82.

7. Соколов Е. Н. Нейронные механизмы памяти и обучения. М., 1981-144.

8. Rechtschaflen A, Kales A. A manual of standardized terminology, techniques and scoring system for sleep stages of human subjects. - Betseda; Maryland, 1968.

9. Stickgold R, Walker MP. Sleep-dependent memory consolidation and reconsolidation. Sleep Med. 2007 Jun;8(4):331-343.

10. Сборник конференции «Актуальные проблемы сомнологии»: http://society.sleepmed.ru/files/docs/APS_8.pdf , стр.57

Адрес электронной почты: neurobiolab@ yandex.ru

Код для цитирования: Скопировать