У нейронов нашли автономный цикл сна-бодрствования

Электрическая активность мозга изменяется при разных состояниях сознания. Наиболее явно такие изменения наблюдаются во время бодрствования и сна. Так, во сне или при общем наркозе частота колебаний нейрональной активности снижается и является более синхронной. После пробуждения синхронных колебаний становится меньше, и нейронные ансамбли чаще действуют «изолированно». Однако такая активность не всегда происходит локально, в тех участках, которые связаны с функцией, например внимания. Причины этого неизвестны.

В новой работе ученые из Стэндфордского университета и Ньюкаслского университета провели эксперимент с обезьянами. Макак-резус (Macaca mulatta) обучали избирательной реакции на визуальные стимулы. Одновременно авторы измеряли электрическую активность мозга животных. Результаты показали, что во время ожидания стимула в определенном месте у особей наблюдались синхронные колебания активности в колонке кортекса — группе нейронов, расположенных в коре мозга перпендикулярно поверхности.

На пике такой активности обезьяна имела больше шансов заметить нужный стимул. Когда колебание снижалось, животные чаще упускали появление стимула. Причины, по которым синхронные колебания активности сохраняются во время бодрствования, не ясны. По мнению ученых, механизм может быть необходим мозгу для экономии энергии. Кроме того, таким способом нейроны могут «очищаться» от побочных продуктов, которые накапливаются в период высокой активности, или переключаться между различными режимами внимания.