Ученые выяснили, как сон реорганизует мозговую активность

Недавнее исследование, проведенное учеными из Института науки и технологий Австрии, проливает свет на то, как ночной сон помогает мозгу оптимизировать процесс запоминания и воспроизведения информации. Используя крысят в качестве модели, исследователи применили новейшие беспроводные технологии для анализа нейронной активности в процессе сна.




Как показали результаты, в ранние стадии сна активность мозга крыс отражала только что сформированные воспоминания. Однако по мере продолжения сна эти паттерны активности изменялись, подготавливая мозг к более эффективному воспроизведению полученной информации при пробуждении. Профессор Йожеф Чичвари, возглавивший исследование, объяснил, что это связано с процессом реорганизации нейронных паттернов, который помогает мозгу эффективно укреплять воспоминания.

Основное внимание в исследовании уделяется гиппокампу — части мозга, которая играет ключевую роль в пространственном обучении и навигации. Гиппокамп помогает животным создавать ментальные карты окружающей среды, которые затем обновляются в процессе обучения. Исследования показали, что активность нейронов, связанных с вознаграждениями, таких как еда, продолжает активироваться в процессе сна, что усиливает запоминание этих мест.

Кроме того, ученые обнаружили, что в ходе сна происходит перераспределение нейронной активности. На начальной стадии сна активируются те же нейроны, что и во время обучения, но постепенно их активность ослабевает, уступая место другим нейронам. К концу сна активность мозга становится более эффективной, что позволяет животным лучше запомнить награды.

Интересно, что процесс реорганизации памяти происходит в основном в не-БДГ-сне (фаза консолидации памяти), в то время как БДГ-сон, известный своей ролью в процессе сновидений, кажется, играет контрпродуктивную роль, поддерживая баланс в мозге.

Как отмечают ученые, цель этих изменений — оптимизировать хранение информации. В процессе обучения создаются первоначальные представления памяти, но они не всегда идеально подходят для долгосрочного сохранения. Сон помогает улучшить эти представления, экономя ресурсы мозга и освобождая нейроны для нового обучения. Это также объясняет, почему после сна для сохранения воспоминаний требуется меньше нейронов, что способствует более эффективной интеграции новой информации в уже существующие знания.

Читайте также: