Качественный сон необходим для человека, чтобы «перезагрузить» мозг
Американские специалисты Корнеллского университета в ходе исследования выяснили, что сон помогает «перезагрузить» нейроны в мозге для получения нового опыта.
Всем известно, что хороший ночной сон восстанавливает энергию человека, а новое исследование американских ученых показало, что он восстанавливает еще и память. Изучение или переживание нового активирует нейроны в гиппокампе, области мозга, важной для памяти. Позже, когда мы спим, те же самые нейроны повторяют ту же схему активности, и таким образом мозг консолидирует эти воспоминания, которые затем хранятся в большой области, называемой корой. Авторы исследования выяснили, что в период глубокого сна определенные части гиппокампа замолкают, позволяя этим нейронам перезагрузиться.
«Этот механизм может позволить мозгу повторно использовать те же ресурсы, те же нейроны для нового обучения на следующий день», — рассказала доцент кафедры нейробиологии и поведения в Колледже искусств и наук Азахара Олива.
Гиппокамп делится на три области: CA1, CA2 и CA3. CA1 и CA3 участвуют в кодировании воспоминаний, которые связаны со временем и пространством, и хорошо изучены; о CA2 известно меньше, так как текущее исследование показало, что он генерирует это заглушение и сброс гиппокампа во время сна.
Ученые имплантировали электроды в гиппокамп мышей, что дало возможность им регистрировать нейронную активность во время обучения и сна. В результате они могли наблюдать, что во время сна нейроны в областях CA1 и CA3 воспроизводят те же нейронные паттерны, которые развивались во время обучения днем. При этом эксперты хотели узнать, как мозг продолжает учиться каждый день без перегрузки или исчерпания нейронов.
«Мы поняли, что есть и другие состояния гиппокампа, которые случаются во время сна, когда все замолкает. Области CA1 и CA3, которые были очень активны, внезапно затихли. Это сброс памяти, и это состояние генерируется средней областью, CA2», - подчеркнула Олива.
Клетки, называемые пирамидальными нейронами, считаются активными нейронами, которые важны для функциональных целей, таких как обучение. Другой тип клеток, называемый интернейронами, имеет различные подтипы. Ученые выяснили, что мозг имеет параллельные контуры, регулируемые этими двумя типами интернейронов — один из которых регулирует память, другой позволяет сбрасывать воспоминания.
По итогам научной работы исследователи уверены, что у них теперь есть инструменты для улучшения памяти, путем манипуляций с механизмами консолидации памяти, которые можно применять, когда функция памяти дает сбои, например, при болезни Альцгеймера. Также у ученых есть доказательства для изучения способов стирания негативных или травматических воспоминаний, которые потом могут пригодиться в лечении таких состояний, как посттравматическое стрессовое расстройство.
Фото: Kandinsky
мероприятий