Published July 19, 2018 | Version v1
Publication Open

Neural dynamics of associative learning during human sleep

  • 1. Catholic University of the Maule
  • 2. Adolfo Ibáñez University
  • 3. University of Cambridge
  • 4. University of Sussex
  • 5. University of Buenos Aires
  • 6. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas

Description

Abstract Recent evidence indicate that humans can learn entirely new information during sleep. To elucidate the neural dynamics underlying sleep-learning we investigated brain activity during auditory-olfactory discriminatory associative learning in human sleep. We found that learning-related delta and sigma neural changes are involved in early acquisition stages, when new associations are being formed. In contrast, learning-related theta activity emerged in later stages of the learning process, after tone-odour associations were already established. These findings suggest that learning new associations during sleep is signalled by a dynamic interplay between slow-waves, sigma and theta activity.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

ملخص تشير الأدلة الحديثة إلى أن البشر يمكنهم تعلم معلومات جديدة تمامًا أثناء النوم. لتوضيح الديناميكيات العصبية الكامنة وراء التعلم أثناء النوم، قمنا بالتحقيق في نشاط الدماغ أثناء التعلم الترابطي التمييزي السمعي الشمي في نوم الإنسان. وجدنا أن التغيرات العصبية في الدلتا والسيجما المتعلقة بالتعلم تشارك في مراحل الاكتساب المبكرة، عندما يتم تشكيل ارتباطات جديدة. في المقابل، ظهر نشاط ثيتا المرتبط بالتعلم في مراحل لاحقة من عملية التعلم، بعد إنشاء ارتباطات رائحة النغمة بالفعل. تشير هذه النتائج إلى أن تعلم ارتباطات جديدة أثناء النوم يشير إليه التفاعل الديناميكي بين الموجات البطيئة والسيجما ونشاط ثيتا.

Translated Description (French)

Résumé Des données récentes indiquent que les humains peuvent apprendre des informations entièrement nouvelles pendant le sommeil. Pour élucider la dynamique neuronale sous-jacente à l'apprentissage du sommeil, nous avons étudié l'activité cérébrale pendant l'apprentissage associatif discriminatoire auditif-olfactif dans le sommeil humain. Nous avons constaté que les changements neuronaux delta et sigma liés à l'apprentissage sont impliqués dans les premiers stades d'acquisition, lorsque de nouvelles associations se forment. En revanche, l'activité thêta liée à l'apprentissage est apparue dans les étapes ultérieures du processus d'apprentissage, après que des associations ton-odeur aient déjà été établies. Ces résultats suggèrent que l'apprentissage de nouvelles associations pendant le sommeil est signalé par une interaction dynamique entre les ondes lentes, le sigma et l'activité thêta.

Translated Description (Spanish)

Resumen La evidencia reciente indica que los humanos pueden aprender información completamente nueva durante el sueño. Para dilucidar la dinámica neuronal subyacente al aprendizaje del sueño, investigamos la actividad cerebral durante el aprendizaje asociativo discriminatorio auditivo-olfativo en el sueño humano. Descubrimos que los cambios neuronales delta y sigma relacionados con el aprendizaje están involucrados en las primeras etapas de adquisición, cuando se están formando nuevas asociaciones. Por el contrario, la actividad theta relacionada con el aprendizaje surgió en etapas posteriores del proceso de aprendizaje, después de que ya se establecieran las asociaciones tono-olor. Estos hallazgos sugieren que el aprendizaje de nuevas asociaciones durante el sueño está señalado por una interacción dinámica entre la actividad de ondas lentas, sigma y theta.

Files

372037.full.pdf.pdf

Files (7.5 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:d18e4ee5f708530d4b86985a0f1f4b0f
7.5 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الديناميكيات العصبية للتعلم الترابطي أثناء نوم الإنسان
Translated title (French)
Dynamique neuronale de l'apprentissage associatif pendant le sommeil humain
Translated title (Spanish)
Dinámica neuronal del aprendizaje asociativo durante el sueño humano

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2883402950
DOI
10.1101/372037

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1975136983
  • https://openalex.org/W1987828612
  • https://openalex.org/W2006628933
  • https://openalex.org/W2035681769
  • https://openalex.org/W2041515086
  • https://openalex.org/W2076327464
  • https://openalex.org/W2077366486
  • https://openalex.org/W2085503671
  • https://openalex.org/W2092922261
  • https://openalex.org/W2108202664
  • https://openalex.org/W2130378946
  • https://openalex.org/W2135894974
  • https://openalex.org/W2151528679
  • https://openalex.org/W2164996823
  • https://openalex.org/W2228094914
  • https://openalex.org/W2268908041
  • https://openalex.org/W2409807130
  • https://openalex.org/W2507652694
  • https://openalex.org/W2738901429
  • https://openalex.org/W2763518118
  • https://openalex.org/W2766300336
  • https://openalex.org/W2885481918
  • https://openalex.org/W2897649821
  • https://openalex.org/W2914293495