KNAW

Research

Information processing during sleep

Pagina-navigatie:


Update content


Title Information processing during sleep
Period 12 / 2000 - 12 / 2004
Status Completed
Research number OND1296564

Abstract

The cognitive capacities of a sleeping brain are still unknown. Investigators suggest a function of sleep in information processing and more specifically in the strengthening of memory (Cipolli, 1995; Plihal and Born, 1999), but a discussion about the differential cognitive functions of slow wave sleep (SWS) and rapid eye movement (REM) sleep is still going on. Every day we acquire new information and form new memories in our brain. The specific role of sleep in memory processes is investigated by Stickgold In his research showed Stickgold (1999) that associative memory is altered during sleep. Contrary to the normal pattern of priming, awakened from REM showed a greater priming effect by weak primes than by strong primes. Stickgold suggest that the connectivity to old memories is being changed in the neural network of associative memory and new learned information (the weak associated concept) will have more attention during remsleep. The results of his research suggest that cognition during remsleep is qualitatively different from that of waking and Non-rem. According to Stickgold et al (1999) associative priming can be used to obtain evidence for the view that sleep is involved in memory processing. The goal of this study is a replication of Stickgolds research to uncover the function of sleep in the strengthening of newly formed associations. A second project addresses the processing of information reaching a person during sleep. The fact that a sleeping person can be aroused by a powerful stimulus, and sometimes even by a low intensity, but relevant, stimulus, shows that the brain is able to process and evaluate incoming information to a certain extent. This project aims at developing a method to assess the amount of information that reaches the sleeping brain and what a sleeping brain still can do with this information. The experiment will proceed along the line of sensory gating . The concept of sensory gating implies that a certain amount of information is transferred to higher levels of the brain, depending on the level of alertness or consciousness. The neurophysiological transfer ratio concept, developed by Coenen et al, (1972) gives an idea of how far this gate is open or closed during sleep and wakefulness. The aim of this study is to study information processing during sleep; during light and deep sleep, as well as during active REM-sleep. This sensory gating concept that is rooted in neuronal research will be tested in a behavioral-neuropsychological way.

Abstract (NL)

De functie van slaap blijft nog een onbekend gebied, maar onderzoekers denken dat slaap een rol speelt om de opgedane informatie van overdag opnieuw te activeren, evalueren en afhankelijk van de relevantie te consolideren (vastleggen of versterken van nieuwe informatie) of uitwissen. Het actieve karakter van Remslaap zou een speciale functie hebben bij de permanente opslag voor de slaap verkregen informatie, dit gaat gepaard met verhoogde hersenactiviteit. Stickgold (1999) onderzocht de specifieke rol van slaap in geheugenprocessen. Uit de resultaten kwam naar voren dat de cognitie tijdens REM slaap kwalitatief verschilt van wakker en diepe slaap. Het associatieve geheugen verandert tijdens slaap. De Priming taak wordt gebruikt om het geheugen te onderzoeken. De aanbieding van een stimulus (prime) vergemakkelijkt een latere respons (target), hoe sterker de associatie tussen prime en target hoe sneller de respons. In tegenstelling tot het normale patroon van priming blijkt dat na het ontwaken uit REM (Rapid Eye Movement) slaap een groter priming effect aanwezig is bij de zwakke priming (geassocieerde woordparen) dan bij sterke priming. De verklaring die Stickgold geeft is dat de connectie naar oude herinneringen is veranderd in het neuronale netwerk. Het associatieve geheugen geeft meer aandacht aan nieuw geleerde informatie (het zwakke geassocieerde concept) tijdens de REM slaap. Het doel is om het onderzoek van Stickgold naar de invloed van slaap op geheugenprocessen te repliceren. Het tweede project gaat over de onderliggende neurofysiologische processen tijdens slaap. Een eeuwig debat tussen psychofysiologen en slaaponderzoekers is de amplitudo van de ERP in relatie tussen de vigilantie-toestand. Psychofysiologen beweren dat de amplitudo toeneemt met vigilantie (hoe hoger vigilantie des te groter de amplitudo), terwijl slaaponderzoekers weten dat de ERP amplitudo tijdens diepe slaap ook erg groot is en groter dan tijdens ontspannen wakker. Dus bij hoge vigilantie een grote amplitudo, die afneemt tot de vigilantie behorende bij ontspannen wakker zijn en lichte slaap om vervolgens weer groter te worden. Kijken we echter naar de complexiteit van het signaal dan voorspel ik een afnemende complexiteit met afnemende vigilantie. Het doel van het onderzoek is om de relatie tussen de amplitudo en complexiteit van het EEG van verschillende bewustzijnstoestanden en de vigilantie in kaart te brengen.

Related organisations

Related people

Supervisor Prof.dr. A.M.L. Coenen
Supervisor Prof.dr. G.A. Kerkhof
Researcher Drs. M. Kolff
Project leader Dr. W.F. Hofman

Classification

A84400 Cognitive development, perception
D51000 Psychology

Go to page top
Go back to contents
Go back to site navigation