Ученые выяснили, о чем «думает» мозг во время сна

Ученые из Женевского университета (ЮНИГЕ) в Швейцарии смогли взглянуть на то, о чем мы думаем, пока спим. В экспериментах они использовали функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ) и электроэнцефалографию (ЭЭГ). Так удалось доказать, что сортировка информации, полученной в течение дня, происходит во время фазы глубокого сна. Подробности работы опубликованы в журнале Nature Communications.

«Чтобы выяснить, какие области мозга активируются во время сна и как эти регионы позволяют закрепить память, мы разработали декодер, способный расшифровывать активность мозга в глубокой фазе сна и показать, чему она соответствует, — объясняет Вирджини Стерпенич, соавтор исследования. — В частности, мы хотели посмотреть, в какой степени положительные эмоции играют роль в запоминании».

Ученые предложили группе людей сыграть в две игры: в одной нужно было выйти из лабиринта, во второй — угадывать лица. В это время активность мозга участников сканировали с помощью МРТ. Такие игры выбрали потому, что они активируют разные области мозга и их легче различить на МРТ-снимках. Кроме того, ученые сфальсифицировали результаты (одна половина участников выиграла в первой игре, другая — во второй), чтобы мозг ассоциировал выигранную игру с положительными эмоциями.

После этого добровольцы спали один-два часа, и их мозговую активность записывали повторно. Ученые объединили показатели ЭЭГ, измеряющей состояния сна, и функциональной МРТ, которая фотографирует активность мозга каждые две секунды. Затем они использовали «нейрональный декодер», чтобы определить, проявляется ли активность мозга, наблюдаемая в период игры, самопроизвольно во время ночного отдыха.

Результаты показали, что при глубокой фазе сна модели активации мозга были похожи на те, которые записали во время игр. При этом мозг в основном «думал» о победах. Через два дня добровольцам предложили пройти тест на память, связанный с теми же играми. Во время сна снова активировалось больше областей мозга, связанных с игрой, в которой участники победили. Так ученые показали, что память о победах и наградах чаще реактивируется во сне.