Во время сна определенные нейронные сигналы восстанавливаются или перезапускаются.
Во время сна способность мозга абсорбировать и хранить свежие воспоминания обновляется благодаря определенному методу, как показало исследование группы ученых из Корнеллского университета. Их findings, опубликованные в журнале "Наука", свидетельствуют о том, что определенные части гиппокампа становятся неактивными во время глубокого сна. Это бездействие позволяет нейронам перезагрузиться, что потенциально может позволить мозгу переиспользовать те же ресурсы и нейроны для новых возможностей обучения на следующий день, заявил нейробиолог Азахара Олива в заявлении университета.
Гиппокамп, седлообразная структура в мозге, отвечает за переход сознательно усвоенного материала памяти из краткосрочной в долгосрочную, в основном во время сна. Ученые были озадачены вопросом, как люди могут продолжать учиться новым вещам в течение всей своей жизни, не истощая все свои нейроны.
Роль средней области
Гиппокамп разделен на три области, известные как C1, C2 и C3. Хотя C1 и C3 были тщательно изучены и оказалось, что они существенно влияют на обработку памяти во времени и пространстве, функция C2 была неизвестна. Исследовательская группа под руководством Оливы, похоже, восполнила этот пробел в своем текущем исследовании.
Чтобы провести исследование, в гиппокамп мышей были имплантированы электроды, что позволило ученым наблюдать за активностью нейронов в мозгу животных во время периодов обучения и сна. "Мы обнаружили другие состояния сна в гиппокампе, где все тихо", - сказала Олива. "Ранее очень активные области CA1 и CA3 внезапно успокаиваются. Это перезагрузка памяти. Это состояние генерируется средней областью, CA2".
Роль пирамидальных нейронов
Пирамидальные нейроны считаются активно функционирующими нейронами, необходимыми для задач, таких как обучение. С другой стороны, интернейроны, которые имеют различные подтипы, считалось, что они регулируют разные нейронные пути. Исследователи обнаружили, что в мозге существуют параллельные цепи, которые манипулируются двумя типами интернейронов - один, который администрирует удержание памяти, и другой, который облегчает сброс памяти.
Эти новые findings позволяют лучше понять важность сна у человека и животных, а также динамическую природу памяти, по словам Оливы. Исследовательская группа оптимистично смотрит на то, что эти результаты потенциально могут способствовать улучшению памяти, например, для людей с болезнью Альцгеймера, и даже могут содержать ключ к стиранию травматических воспоминаний у людей, страдающих посттравматическим стрессовым расстройством.
Исследование показывает, что средняя область гиппокампа, специфически CA2, играет решающую роль в генерации состояния сброса памяти во время глубокого сна, вызывая успокоение ранее активных областей CA1 и CA3. Этот процесс потенциально может объяснить, как люди могут продолжать учиться новым вещам, не истощая свои нейроны, так как мозг перерабатывает ресурсы и нейроны для новых возможностей обучения.
Ученые также обнаружили, что в мозге существуют параллельные цепи, манипулируемые двумя типами интернейронов - один, который способствует удержанию памяти, и другой, который облегчает сброс памяти. Эти открытия могут привести к потенциальным достижениям в области улучшения памяти для людей с такими заболеваниями, как болезнь Альцгеймера, и даже могут помочь в стирании травматических воспоминаний у людей, страдающих посттравматическим стрессовым расстройством. Заболевание, в контексте этих состояний, могло бы воспользоваться findings, связанными с улучшением памяти и нейронной переработкой во время сна.
