Сон «перезагружает» нейроны для создания новых воспоминаний на следующий день

Получение нового опыта активирует нейроны гиппокампа, области мозга, важной для памяти.  Позже, во время сна, эти же самые нейроны повторяют ту же схему активности, и таким образом мозг консолидирует воспоминания об этом опыте, которые затем хранятся в коре. Получается, что человек может продолжать изучать новое всю жизнь, не используя все нейроны?

Новое исследование американских ученых говорит, что да. Оказывается, в определенные моменты глубокого сна некоторые части гиппокампа «замолкают», что позволяет его нейронам перезагрузиться.

«Этот механизм может позволить мозгу повторно использовать те же ресурсы — нейроны — для нового обучения на следующий день», — сказал Азахара Олива, нейробиолог Корнеллского университета, соавтор статьи.

Эксперты отмечают, что гиппокамп делится на три области: CA1, CA2 и CA3. Две из них, CA1 и CA3, участвуют в кодировании воспоминаний, связанных со временем и пространством, и хорошо изучены. О CA2 известно меньше, и текущее исследование показало, что именно эта часть отвечает за «заглушение» гиппокампа во время сна.

В рамках эксперимента ученые имплантировали электроды в гиппокамп мышей, что позволило специалистам регистрировать нейронную активность во время обучения и сна животных. Таким образом, они могли наблюдать, что во сне нейроны в областях CA1 и CA3 воспроизводят те же паттерны, которые наблюдались во время обучения грызунов днем.

Но исследователи хотели узнать, как мозг продолжает учиться каждый день, не перегружая и не расходуя нейроны.

«Мы поняли, что есть и другие состояния гиппокампа, которые случаются во время сна, — сказал Олива. — Области CA1 и CA3, которые были очень активны, внезапно затихли. Это сброс памяти — данное состояние генерируется средней областью, CA2».

Исследователи говорят, что теперь у них есть инструменты для улучшения памяти. Например, когда память дает сбой (при болезни Альцгеймера), манипуляции с механизмами консолидации воспоминаний могут исправить это.

Результат помогает объяснить, почему всем животным (в том числе человеку) требуется сон. То есть не только для фиксации воспоминаний, но и для перезагрузки мозга и поддержания его работоспособности в часы бодрствования. 

«Мы показываем, что память — это динамический процесс», — заключил нейробиолог.