Мозг во время отдыха не только анализирует прошлое, но и планирует будущее
Во время сна нейроны мозга обрабатывают информацию, полученную в прошлом. Ученые из США выяснили, что эти клетки также способны предвосхищать, каким будет образ окружающего мира с учетом новых знаний.
Согласно предыдущим исследованиям, сон играет важную роль в обучении, потому что помогает мозгу формировать воспоминания. В основном именно во время сна информация из кратковременной памяти переходит в долговременную. Однако отдых позволяет мозгу не только анализировать события прошлого, но и «прогнозировать», как они повлияют на будущее.
Исследователи из Мичиганского университета, Висконсинского университета в Милуоки и Университета Райса (все — в США) провели эксперимент с участием крыс и изучили активность нейронов в гиппокампе — области мозга, которая имеет ключевое значение для работы памяти. Результаты научной работы опубликовал журнал Nature.
Крыс обучили бегать назад и вперед по рельефной дорожке, на обоих концах которой животные получали вознаграждение. Во время обучения экспериментаторы наблюдали, как ведут себя отдельные нейроны в гиппокампе. Им удалось определить, за какие части маршрута и окружающей среды в целом отвечали конкретные клетки мозга.
С помощью машинного обучения исследователи связали активность каждого нейрона с активностью остальных и таким образом смогли оценивать «зону ответственности» клеток даже тогда, когда крысы не двигались и не взаимодействовали с конкретной средой. Этот метод стал главным нововведением работы: авторы предыдущих исследований рассматривали поведение нейронов до и после сна, но не могли отследить, как обрабатывается информация о конкретном месте или маршруте непосредственно во время отдыха.
Новая работа подтвердила, что представления о пространстве, которые формируются во время знакомства со средой, для большинства нейронов сохраняются на несколько часов сна после получения опыта. Но нервные клетки гиппокампа не только обрабатывают и «кристаллизуют» информацию о том, что уже было пережито, но и формируют новый взгляд на объект воспоминаний.
Исследователи объяснили выявленный механизм через пример из жизни человека: «Многим знакома ситуация, когда просыпаешься с новым видением проблемы, понимаешь ее иначе, чем до отдыха». По их словам, поведение крыс на дорожке после сна действительно отражало то, чему животные научились во время отдыха, а не до него: «Это выглядело так, будто крысы во время сна еще раз изучили пространство, в котором находились перед отдыхом».
Telegram 
Дзен 
VK Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Новая находка доказывает, что эволюция изобрела как минимум два независимых способа бороться с вирусами. Это открытие кардинально меняет представления о развитии иммунитета и расширяет горизонты для поиска новых лекарств.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии