DOI: https://doi.org/10.1111/jsr.70314
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40766463
تاريخ النشر: 2026-02-17
المؤلف: Zhenyun Du وآخرون
الموضوع الرئيسي: أبحاث النوم واليقظة
نظرة عامة
تستكشف هذه الدراسة آثار إعادة تنشيط الذاكرة المستهدفة (TMR) أثناء النوم على طول عمر وضعف الذاكرة الانتقائية للذكريات المكتسبة حديثًا. شارك المشاركون في مهمة النسيان الموجه، حيث تعلموا قائمة من الكلمات المصنفة على أنها يجب تذكرها أو نسيانها، مقترنة بروائح محددة: واحدة مرتبطة بالنسيان، وأخرى بالتذكر، ورائحة محايدة. خلال قيلولة، تم تقديم أصوات مرتبطة بالذاكرة المكانية جنبًا إلى جنب مع هذه الروائح لتقييم تأثيرها على استرجاع الذاكرة.
أشارت النتائج إلى أن الأصوات عززت استرجاع الذكريات المكانية الضعيفة الترميز، لكن التأثير المتوقع لرائحة النسيان في تعزيز فقدان الذاكرة لم يُلاحظ. بدلاً من ذلك، حدثت أكبر فائدة في الاسترجاع عندما كانت الأصوات مقترنة بالرائحة المحايدة، بينما تسببت روائح التذكر والنسيان في تعطيل إعادة تنشيط الذاكرة الناتجة عن الصوت. بالإضافة إلى ذلك، وُجد أن الروائح تسبب انخفاضًا مطولًا في قوة EEG سيغما (12-16 هرتز) استمر لمدة 10 ثوانٍ على الأقل بعد التعرض للرائحة. تؤكد هذه النتائج الديناميات المعقدة لتوحيد الذاكرة أثناء النوم، خاصة عندما تكون هناك ذكريات وإشارات متعددة متورطة، مما يشير إلى أن التفاعل بين إعادة التنشيط وإشارات الاسترجاع يمكن أن يعقد عمليات الذاكرة.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث العلاقة المعقدة بين النوم والذاكرة، مع التركيز بشكل خاص على إمكانية استخدام التلاعب بالنوم لإضعاف الذكريات. لهذا الأمر تداعيات كبيرة على الاستراتيجيات العلاجية، خاصة للحالات مثل اضطراب ما بعد الصدمة. الطريقة الرئيسية التي تم استكشافها هي إعادة تنشيط الذاكرة المستهدفة (TMR)، والتي تتضمن تقديم محفزات مرتبطة بالمعلومات المتعلمة أثناء النوم لتعزيز الاحتفاظ بالذاكرة. ومع ذلك، تم استخدام TMR أيضًا لتحفيز النسيان، وخاصة من خلال مهمة النسيان الموجه حيث يتم توجيه المشاركين إما لتذكر أو نسيان معلومات محددة.
يسلط المؤلفون الضوء على الدراسات السابقة التي حاولت إضعاف الذكريات أثناء النوم، مشيرين إلى قيود مثل الحاجة إلى تنشيط كل من الذاكرة المستهدفة وتعليمات النسيان في نفس الوقت. يشيرون إلى دراسة أجراها شختمان وآخرون (2020) التي ربطت إشارات النسيان بالذكريات التي يجب نسيانها، لكنهم يعترفون بأن هذا النهج يفتقر إلى القابلية للتطبيق في العالم الحقيقي، خاصة بالنسبة للذكريات الصادمة. كما يناقشون النتائج من سيمون وآخرون (2018)، والتي تقترح أن تقديم محفزين سمعيين في تسلسل قريب أثناء النوم قد يعطل توحيد الذاكرة بدلاً من تسهيل النسيان. لمعالجة هذه التحديات، تقترح الدراسة الحالية نهجًا متعدد الوسائط، حيث يتم تقديم الروائح والأصوات في نفس الوقت أثناء النوم لتحفيز النسيان المحتمل للذكريات الراسخة المرتبطة بالأصوات.
طرق البحث
في هذه الدراسة، تم تقديم محفزات بصرية على جهاز كمبيوتر محمول بدقة 1920 × 1080 بكسل، بينما تم تقديم المحفزات السمعية من خلال مكبرات صوت خارجية. تضمنت المحفزات البصرية 108 كلمات، تم اختيارها عشوائيًا من مجموعة من 175 كلمة بمتوسط طول مقطع صوتي يبلغ 2.01 ± 0.83، كما تم الإشارة إليه من قبل وايلي وآخرون (2008). بالإضافة إلى ذلك، تم استخدام 60 صورة (120 × 120 بكسل) مأخوذة من قاعدة بيانات المحفزات القياسية (بروير وآخرون، 2010)، كل منها مقترن بأصوات متوافقة (على سبيل المثال، صورة قطة مصحوبة بصوت “مواء” يستمر لمدة 0.52 ± 0.01 ثانية، مع نطاق من 0.17 إلى 0.6 ثانية).
تم تقديم المحفزات الشمية من خلال قناع مطاطي متصل بجهاز قياس الشم المتحكم فيه بواسطة الكمبيوتر مع 12 قناة، مما سمح بالتحكم الدقيق في التوقيت والتركيز. تضمنت المحفزات الشمية موزًا طازجًا، وزبدة فول سوداني، وجبنة بارميزان، وحبوب قهوة، وصابون. تم تسجيل إشارات تخطيط الدماغ (EEG) باستخدام نظام BrainVision مع 32 قطبًا، وتم إدارة تقديم المحفزات والروائح عبر Psychtoolbox-3 على MATLAB R2020b (MathWorks Inc.، ماساتشوستس، الولايات المتحدة الأمريكية).
النتائج
في مهمة الذاكرة المكانية، تم استخدام تحليلات إحصائية متنوعة، بما في ذلك اختبارات t المزدوجة، وتحليل التباين (ANOVAs)، والنماذج المختلطة الخطية، لتقييم الأداء. كانت المقياس الرئيسي للتقييم هو الخطأ المقاس بالبكسل. تم إجراء تحليل البيانات والتصور باستخدام MATLAB R2022b وبرنامج R الإحصائي الإصدار 4.2.2. تشير النتائج إلى وجود نتائج مهمة تتعلق بأداء الذاكرة المكانية، على الرغم من عدم تفصيل النتائج المحددة ومستويات الأهمية الإحصائية في هذا القسم.
المناقشة
في هذه الدراسة، تم تجنيد 52 مشاركًا للتحقيق في آثار إشارات الروائح على الذاكرة أثناء النوم. بعد استبعاد 29 مشاركًا لأسباب متنوعة، بما في ذلك الفشل في تحقيق نوم NREM مستقر ومشكلات تقنية، تكونت العينة النهائية من 23 مشاركًا (16 امرأة، 7 رجال؛ متوسط العمر = 22.52 سنة). خضع المشاركون لسلسلة من المهام المصممة لإنشاء ارتباطات روائح وتقييم أداء الذاكرة قبل وبعد قيلولة مدتها 90 دقيقة تم خلالها تقديم إشارات سمعية وشمية. تمت الموافقة على الدراسة من قبل مجلس مراجعة المؤسسات بجامعة نورث وسترن.
أشارت النتائج إلى أن المشاركين أظهروا ذاكرة أفضل بشكل ملحوظ للكلمات المرتبطة برائحة “التذكر” مقارنة بتلك المرتبطة برائحة “النسيان”، مما يؤكد فعالية إشارات الروائح في تسهيل النسيان الموجه (86.24% مقابل 55.43%، p < .001). ومع ذلك، لم تُلاحظ الفوائد المتوقعة من إشارات الروائح خلال مهمة الذاكرة المكانية، حيث لم تختلف التغييرات في دقة الاسترجاع بشكل كبير عبر الظروف. من المثير للاهتمام، أن التحليل كشف أن فعالية إشارات الروائح تأثرت بالقوة الأولية لترميز الذاكرة، مع فوائد أقوى للذكريات الضعيفة الترميز، خاصة عندما كانت مقترنة بالرائحة غير المعينة. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت تحليلات EEG انخفاضًا مطولًا في قوة سيغما بعد إشارات الصوت، مما يشير إلى أن هذه التغيرات الطيفية قد تكون مرتبطة بمعالجة الذاكرة أثناء النوم. بشكل عام، بينما نجحت الدراسة في إظهار تأثير إشارات الروائح على استرجاع الذاكرة، لم يتم تحقيق التعزيز المتوقع للذاكرة من خلال إعادة التنشيط المستهدفة أثناء النوم بشكل كامل.
DOI: https://doi.org/10.1111/jsr.70314
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40766463
Publication Date: 2026-02-17
Author(s): Zhenyun Du et al.
Primary Topic: Sleep and Wakefulness Research
Overview
This study investigates the effects of targeted memory reactivation (TMR) during sleep on the longevity and selective weakening of recently acquired memories. Participants engaged in a Directed-Forgetting task, where they learned a list of words categorized as to-be-remembered or to-be-forgotten, paired with specific odors: one associated with forgetting, another with remembering, and a neutral odor. During a nap, sounds linked to spatial memory were presented alongside these odors to assess their impact on memory recall.
The results indicated that sounds enhanced the recall of weakly encoded spatial memories, but the anticipated effect of the forget odor in promoting memory loss was not observed. Instead, the greatest recall benefit occurred when sounds were paired with the neutral odor, while the remember and forget odors disrupted sound-induced memory reactivation. Additionally, the odors were found to induce a prolonged decline in sigma EEG power (12-16 Hz) that persisted for at least 10 seconds post-odor exposure. These findings underscore the intricate dynamics of memory consolidation during sleep, particularly when multiple memories and cues are involved, suggesting that the interplay of reactivation and retrieval cues can complicate memory processes.
Introduction
The introduction of the research paper discusses the complex relationship between sleep and memory, particularly focusing on the potential for sleep manipulations to weaken memories. This has significant implications for therapeutic strategies, especially for conditions like post-traumatic stress disorder. A key method explored is Targeted Memory Reactivation (TMR), which involves presenting stimuli related to learned information during sleep to enhance memory retention. However, TMR has also been utilized to induce forgetting, notably through a Directed-Forgetting task where participants are instructed to either remember or forget specific information.
The authors highlight previous studies that have attempted to weaken memories during sleep, noting limitations such as the requirement for simultaneous activation of both the target memory and the instruction to forget. They reference a study by Schechtman et al. (2020) that linked forgetting cues with the to-be-forgotten memories, but acknowledge that this approach lacks real-world applicability, particularly for traumatic memories. They also discuss findings from Simon et al. (2018), which suggest that the presentation of two auditory stimuli in close succession during sleep may disrupt memory consolidation rather than facilitate forgetting. To address these challenges, the current study proposes a multimodal approach, presenting odors and sounds simultaneously during sleep to potentially trigger forgetting of established memories associated with the sounds.
Methods
In this study, visual stimuli were presented on a laptop with a resolution of 1920 × 1080 pixels, while auditory stimuli were delivered through external PC speakers. The visual stimuli comprised 108 words, randomly selected from a pool of 175 words with an average syllable length of 2.01 ± 0.83, as referenced from Wylie et al. (2008). Additionally, 60 images (120 x 120 pixels) sourced from the Bank of Standardized Stimuli database (Brodeur et al., 2010) were utilized, each paired with congruent sounds (e.g., a cat image accompanied by a “meow” sound lasting 0.52 ± 0.01 seconds, with a range of 0.17 to 0.6 seconds).
Olfactory stimuli were administered through a rubber mask connected to a 12-channel, computer-controlled air-dilution olfactometer, which allowed for precise timing and concentration control. The olfactory stimuli included fresh banana, peanut butter, parmesan cheese, coffee beans, and soap. The electroencephalogram (EEG) signals were recorded using a BrainVision system with 32 electrodes, and the presentation of stimuli and odors was managed via Psychtoolbox-3 on MATLAB R2020b (MathWorks Inc., Massachusetts, USA).
Results
In the spatial memory task, various statistical analyses were employed, including paired t-tests, ANOVAs, and linear mixed models, to assess performance. The primary metric for evaluation was the error measured in pixels. Data analysis and visualization were conducted using MATLAB R2022b and R Statistical software version 4.2.2. The results indicate significant findings regarding spatial memory performance, although specific outcomes and statistical significance levels are not detailed in this section.
Discussion
In this study, 52 participants were recruited to investigate the effects of odor cues on memory during sleep. After excluding 29 participants due to various reasons, including failure to achieve stable NREM sleep and technical issues, the final sample consisted of 23 participants (16 women, 7 men; mean age = 22.52 years). Participants underwent a series of tasks designed to establish odor associations and assess memory performance before and after a 90-minute nap during which auditory and olfactory cues were presented. The study was approved by the Northwestern University Institutional Review Board.
The results indicated that participants demonstrated significantly better memory for words associated with the “Remember” odor compared to those linked with the “Forget” odor, confirming the effectiveness of the odor cues in facilitating directed forgetting (86.24% vs. 55.43%, p < .001). However, the anticipated memory benefits from the odor cues during the Spatial Memory Task were not observed, as changes in recall accuracy did not differ significantly across conditions. Interestingly, the analysis revealed that the effectiveness of odor cues was influenced by the initial strength of memory encoding, with stronger benefits for weakly encoded memories, particularly when paired with the Unassigned odor. Additionally, EEG analyses showed a prolonged decrease in sigma power following sound cues, suggesting that these spectral changes may be linked to memory processing during sleep. Overall, while the study successfully demonstrated the impact of odor cues on memory retrieval, the expected enhancement of memory through targeted reactivation during sleep was not fully realized.