19.10.2019
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.
Позавчера, 11:56
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

Позавчера, 16:31
Мария Осетрова

Ученые из MIT выяснили, что наш мозг не оптимизирован для того, чтобы искать самый короткий маршрут. Вместо этого он выбирает путь, который точнее всего указывает на конечное направление.

Сегодня, 04:30
Мария Азарова

Власти некоторых западных стран подтвердили случаи заражения новым вариантом дельта-штамма SARS-CoV-2 — AY.4.2. В России такие пациенты тоже есть, заявили в Роспотребнадзоре.

18 октября
Елена Синицкая

На днях израильский ныряльщик обнаружил на дне Средиземного моря у Хоф-ха-Кармель древние предметы, среди которых оказался меч удивительной сохранности. По мнению специалистов Израильского управления древностей, железный меч с клинком около одного метра и 30-сантиметровой рукоятью принадлежал крестоносцу и датируется XII веком.

15 октября
Илья Ведмеденко

Компания General Dynamics Land Systems представила макет наземного робота TRX, который выступит носителем беспилотников-камикадзе. Помимо них, он получил квадрокоптер.

Позавчера, 11:56
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: