A influência da aprendizagem nas oscilações lentas do sono e nos fusos e ondulações associados em humanos e ratos

Os mecanismos subjacentes à consolidação off-line da memória durante o sono são elusivos. O aprendizado de tarefas dependentes do hipocampo aumenta a sincronia das oscilações lentas neocorticais e a atividade dos fusos talâmicos e das ondulações hipocampais durante o sono não-REM subsequente. As oscilações lentas representam uma oscilação entre estados neocorticais globais de aumento (estado alto) e diminuição (estado baixo) da atividade neuronal, agrupando temporalmente a atividade dos fusos talâmicos e das ondulações hipocampais, que ocorrem preferencialmente durante os estados altos de oscilações lentas. Aqui examinamos se as oscilações lentas também agrupam aumentos induzidos por aprendizagem na atividade de fusos e ondulações, fornecendo assim quadros de tempo para a transferência facilitada de informações do hipocampo para o neocórtex subjacente à conversão de memórias temporárias em memórias de longo prazo. A aprendizagem (pares de palavras em humanos, associações odor-recompensa em ratos) aumentou os estados altos de oscilações lentas e, em humanos, moldou o tempo dos estados baixos. As oscilações lentas agruparam a atividade dos fusos e a atividade de ondulação dos ratos em estados altos em condições basais. A aprendizagem prévia produziu em humanos um aumento na atividade dos fusos focado nos estados altos de oscilações lentas. Em ratos, a aprendizagem induziu um aumento distinto na atividade dos fusos e das ondulações que não estava sincronizado com os estados altos. Histogramas de correlação de eventos indicaram um aumento na atividade dos fusos com a ocorrência de ondulações. Este aumento foi prolongado após a aprendizagem, sugerindo uma afinidade temporal direta entre ondulações e fusos. A falta de um efeito de agrupamento das oscilações lentas sobre fusos e ondulações induzidos por aprendizagem em ratos, juntamente com os efeitos menos pronunciados da aprendizagem sobre as oscilações lentas, provavelmente reflete uma dependência mais fraca do aprendizado de odores sobre a circuitaria talamo-neocortical. As oscilações lentas podem fornecer um quadro temporal eficaz para a transferência de informações do hipocampo ao neocórtex apenas quando os sistemas talamo-neocorticais já estão criticamente envolvidos durante a aprendizagem.