Новое открытие показало, как долговременная память стабилизируется во время сна — Naked Science
6 минут
София Жаботинская

Новое открытие показало, как долговременная память стабилизируется во время сна

Дельта-волны, которые ранее считались проявлением «молчания мозга», играют важную роль в создании долговременных воспоминаний.

«Спящая девушка», Доменико Фетти, 1583 год.
«Спящая девушка», Доменико Фетти, 1583 год. / © Google Art Project

Ученые из французского Центра междисциплинарных исследований в биологии выяснили, что дельта-волны мозга, наблюдаемые на ЭЭГ человека во время глубокого сна или при впадении в кому, не являются признаком «отдыха коры головного мозга». Эти волны способствуют изоляции кортикальных нейронных ансамблей, что играет важную роль в формировании долговременной памяти. Статья об этом опубликована в журнале Science.

Когда мы спим, наш гиппокамп самопроизвольно реактивируется и формирует активность, подобную той, что наблюдается при бодрствовании. Гиппокамп посылает сигналы в разные отделы коры, которые реагируют по очереди. Затем следует «период молчания», характеризуемый дельта-волнами, которые сменяются сигма-ритмами — «веретенами сна», отмечающими переход к быстрому сну.

Нейробиологи долго не могли понять, какую роль в этой последовательности играют дельта-волны, и почему этот «период молчания» прерывает обмен информацией между корой и гиппокампом. Однако французские ученые обнаружили, что фазу дельта-волн некорректно характеризовать как «молчание». Действительно, большая часть кортикальных нейронов в это время неактивна, но часть из них работает, формируя небольшие, слаженно действующие группы — нейронные ансамбли. Исследователи предполагают, что эти ансамбли выполняют какие-то важные вычисления, будучи защищенными от помех, вызванных активностью большей части нервных клеток.

Также ученые обнаружили, что то, какие нейроны будут активными при дельта-фазе сна, определяется при реактивации гиппокампа. Кроме того, нейронные ансамбли, созданные в этой фазе, состоят из нейронов, которые во время бодрствования участвовали в формировании пространственной памяти. Специалисты предполагают, что все эти элементы сообща участвуют в процессе консолидации памяти — переходе информации из кратковременной памяти в долговременную, и стабилизации последней.

Сравнение структуры дельта-волн (нижний график) с другими типами волн, отражающих мозговую активность. Дельта-волны связывают со сном без сновидений / © Medium

Для подтверждения этой гипотезы были проведены опыты на лабораторных крысах. Ученые заставляли дельта-волны изолировать в мозгу животных либо случайные нейроны, либо те, которые были задействованы при реактивации гиппокампа. Грызуны, у которых были изолированы именно нейроны, возбужденные при реактивации, на следующий день проходили пространственные тесты гораздо лучше, чем те крысы, у которых были изолированы случайные нейроны.

Результаты исследования существенно меняют наше понимание функционирования коры головного мозга. Дельта-волны — это не «символ тишины», а средство избирательной изоляции нейронных ансамблей, которые посылают важную информацию для формирования и стабилизации долговременной памяти.

Ранее американские ученые обнаружили нейроны, способствующие перееданию. Другая группа исследователей провела тесты на мышах и нашла нейроны, которые придают болевым ощущениям негативную эмоциональную окраску.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
19 июня
55 минут
Александр Березин

Два миллиона лет назад планета вошла в состояние крайне необычной неустойчивости. Раз за разом она стирала экосистемы Африки с лица земли, отчего наши предки снова и снова оказывались в сложном положении. Семьдесят тысяч лет назад их число сократилось в десять раз — ударил другой, совершенно неожиданный фактор. Пару сотен тысяч лет назад не только человечество, но вообще все наземные виды могли погибнуть от еще более разрушительной силы. 12,9 тысячи лет назад множество людей умерли и миллионы квадратных километров полностью выгорели из-за взрывов в атмосфере и огненного дождя. Как именно наш вид пережил все это?

10 часов назад
9 минут
Мария Азарова

Тем временем жители России с трудом заставляют себя пройти вакцинацию хотя бы впервые, сильно отставая от населения других развитых стран.

19 июня
5 минут
Илья Ведмеденко

Снимки демонстрируют интерьер новой российской атомной многоцелевой субмарины — К-561 «Казань», принадлежащей к проекту 885М «Ясень-М».

19 июня
5 минут
Илья Ведмеденко

Снимки демонстрируют интерьер новой российской атомной многоцелевой субмарины — К-561 «Казань», принадлежащей к проекту 885М «Ясень-М».

19 июня
55 минут
Александр Березин

Два миллиона лет назад планета вошла в состояние крайне необычной неустойчивости. Раз за разом она стирала экосистемы Африки с лица земли, отчего наши предки снова и снова оказывались в сложном положении. Семьдесят тысяч лет назад их число сократилось в десять раз — ударил другой, совершенно неожиданный фактор. Пару сотен тысяч лет назад не только человечество, но вообще все наземные виды могли погибнуть от еще более разрушительной силы. 12,9 тысячи лет назад множество людей умерли и миллионы квадратных километров полностью выгорели из-за взрывов в атмосфере и огненного дождя. Как именно наш вид пережил все это?

Вчера, 07:35
9 минут
Мария Азарова

Китайские ученые воспроизвели модель мужской беременности млекопитающих на лабораторных крысах: результаты оказались успешными лишь отчасти, но все равно показали, что в таких случаях эмбрионы могут развиваться нормально. Мировое сообщество восприняло эксперимент с ужасом.

24 мая
23 минуты
Ольга Иванова

«Сексуальную революцию совершили задние сиденья автомобилей», – заявил в свое время американский общественный деятель Джерри Рубин. И ошибся. Раскрепощение нравов происходило задолго до появления машин, причем много раз. Оно напоминает движение маятника. Как и почему вершились «секшал революшнс» и стоим ли мы на пороге нового витка сексуальности или же нас ждет ужесточение морали? Об этом – в нашем материале.

9 июня
4 минуты
Ольга Иванова

Международная команда исследователей изучила геологию и условия существования самого большого моря в истории планеты — Паратетиса.

19 июня
5 минут
Илья Ведмеденко

Снимки демонстрируют интерьер новой российской атомной многоцелевой субмарины — К-561 «Казань», принадлежащей к проекту 885М «Ясень-М».

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: