Slaap als voortzetting van de dag: herinneringen vóór het slapengaan bepalen de inhoud van dromen

Wetenschappers van de Universiteit van Wageningen en de Rijksuniversiteit Groningen, onder leiding van Deniz Cumral, publiceerden een onderzoek in iScience waaruit blijkt dat het gericht afspelen van geluiden die geassocieerd worden met recent geleerd materiaal niet alleen de bijbehorende neurale ensembles activeert tijdens de slaap, maar ook daadwerkelijk elementen van deze associaties 'inbedt' in de inhoud van dromen.

Experimenteel ontwerp en methoden

1. Deelnemers en training. Aan het onderzoek namen 28 gezonde vrijwilligers deel (14 mannen, 14 vrouwen, 18-30 jaar oud). Overdag kregen ze elk 60 geluid-beeldparen te zien (dieren, objecten, scènes), waarbij elk geluid (1 seconde, frequentie 500-1000 Hz) strikt aan één beeld was gekoppeld.
2. Gerichte geheugenreactivatie (TMR). Polysomnografie (PEEG, EMG, EOG) werd opgenomen tijdens de nachtrust. Alleen in de NREM-2 en NREM-3 fase werd de helft van de geluiden (30 stukjes) via luidsprekers afgespeeld (interval van 5-10 seconden tussen de geluiden, 45 dB niveau); de resterende helft van de associaties werd niet aangeraakt (controle).
3. Dromen vastleggen. 's Ochtends na het ontwaken vulden de deelnemers een gestandaardiseerde vragenlijst in: ze beschreven de plot van de droom en noteerden over welke dieren of objecten ze droomden. Elke vermelding van een specifieke afbeelding werd beschouwd als een 'incorporatie' van TMR-inhoud.
4. Geheugentest: Direct na het slapen voerden de proefpersonen een test uit waarbij ze een geluid en een beeld moesten koppelen. Er werd een geluid aan hen afgespeeld en ze moesten de bijbehorende afbeelding benoemen.

Neurale reactivatie en geheugenefficiëntie

• EEG-analyse: Tijdens TMR-geluiden werd een toename van het vermogen van langzame golven (0,5–4 Hz) en slaapspindels (12–15 Hz) in de centrale gebieden (CPz, Cz) waargenomen van 25% boven het basisniveau (p < 0,005).
• Verhoogde connectiviteit: De dwang tussen de hippocampus en de occipitale cortex, gemeten door fasevergrendeling, nam met 18% toe als reactie op TMR (p < 0,01).
• Verbetering van de testresultaten. Deelnemers reproduceerden 82% van de associaties correct waarvan de geluiden in een droom werden afgespeeld, tegenover 68% van de associaties waarvan de geluiden niet werden afgespeeld (Δ14%, p = 0,002).

Inhoud in dromen opnemen

• Dieren en voorwerpen waarvan men de geluiden in de NREM-fase hoorde, kwamen 45% vaker voor in droombeschrijvingen (gemiddeld aantal vermeldingen 1,8 versus 1,2 voorwerpen per deelnemer, p < 0,001).
• Uit een analyse van de plotscènes bleek dat 60% van de insluitsels metaforisch van aard waren: het geluid van een haan leidde bijvoorbeeld tot een dromerig ‘ontwaken’ van een personage in een droom.
• Correlatie met geheugen. Hoe meer associaties er in de droom werden aangetroffen, hoe beter de deelnemer de paren onthield (r = 0,52, p = 0,005), wat wijst op een direct verband tussen de 'droomherhaling' en geheugenconsolidatie.

Mechanismen: van herhaling tot dromen

• Slow Wave Replay. Langzame deltagolven bieden de mogelijkheid om dagelijkse ervaringen opnieuw af te spelen en informatie over te brengen van het kortetermijngeheugen (hippocampus) naar het langetermijngeheugen (neocortex).
• Vorming van beelden. Integratie van een echte herhaling met REM-slaap, waarbij fragmenten van echte associaties worden herverdeeld, leidt tot het ontstaan van droomplots.

Verklaringen van de auteurs

"We hebben aangetoond dat dromen niet zomaar een chaotische achtergrond vormen, maar een weerspiegeling van de daadwerkelijke verwerking van recent geleerd materiaal. Met TMR kunnen zowel de inhoud van dromen als de effectiviteit van het memoriseren worden gecontroleerd", aldus Deniz Kumral.
"Deze bevindingen openen perspectieven voor de behandeling van posttraumatische stressstoornis door het 'herhalen' van positieve herinneringen in dromen en het corrigeren van nachtmerries", voegt coauteur Dr. Yves Extrasen toe.

Vooruitzichten en toepassingen

1. Verbetering van het leerproces. Integratie van TMR-protocollen in onderwijstechnologieën om de verwerving van complexe materie te versnellen.
2. Neurorevalidatie. Ondersteuning van geheugenherstel bij patiënten met traumatisch hersenletsel en dementie.
3. Droompsychotherapie. Het beheersen van de inhoud van nachtelijke dromen om fobieën en PTSS te behandelen door traumatische beelden te 'vervangen'.
4. Cosmetische neurologie. Correctie van pathologische dromen (nachtmerries) bij militairen, reanimatieartsen en ploegenarbeiders.

Uit dit onderzoek blijkt dat er een direct verband is tussen gerichte geheugenstimulatie tijdens de diepe slaap, het afspelen van neurale patronen en de inhoud van dromen. Dit opent nieuwe perspectieven voor het begrijpen van de slaapfunctie en het ontwikkelen van methoden om geheugen en dromen te controleren.