Исследователи сообщили в журнале Science, что нейроны, которые фиксируют новые воспоминания в течение дня, восстанавливаются во время сна.
«Этот механизм может позволить мозгу повторно использовать те же ресурсы, те же нейроны для нового обучения на следующий день», — поясняет нейробиолог Азахара Олива.
Новый анализ показал, что в определенное время во время глубокого сна определенные участки гиппокампа отключаются, позволяя этим нейронам перезагрузиться.
Этот процесс происходит в гиппокампе, области мозга, жизненно важной для способности человека создавать воспоминания. Он разделен на три области: CA1, CA2 и CA3. CA1 и CA3 участвуют в кодировании воспоминаний, связанных со временем и пространством, и хорошо изучены, меньше известно о CA2, который вызывает отключение и перезагрузку гиппокампа во время сна.
Исследователи имплантировали электроды в гиппокампы мышей, что позволило им регистрировать активность нейронов во время обучения и сна. Таким образом, они могли наблюдать, что во время сна нейроны в областях CA1 и CA3 воспроизводят те же нейронные паттерны, которые развивались в процессе обучения в течение дня.
Но исследователи хотели знать, как мозг продолжает учиться каждый день, не перегружая нейроны и не испытывая недостатка в них. Те же самые нейроны позже повторяют ту же схему активности, пока вы спите, передавая дневные воспоминания в более обширную область мозга, называемую корой головного мозга.
«Мы поняли, что существуют и другие состояния гиппокампа, которые возникают во время сна, когда все отключается, — объяснила Олива. — Области CA1 и CA3, которые были очень активны, внезапно затихли. Это сброс памяти, и это состояние генерируется средней областью, CA2».
Считается, что клетки, называемые пирамидальными нейронами, являются активными нейронами, которые важны для функциональных целей, таких как обучение. Другой тип клеток, называемый интернейронами, имеет различные подтипы. Исследователи обнаружили, что мозг имеет параллельные цепи, регулируемые этими двумя типами интернейронов: один из них регулирует память, а другой позволяет восстанавливать воспоминания.
Это новое понимание может помочь исследователям разработать инструменты для улучшения памяти, изменив механизмы консолидации памяти.
Ученые полагают, что теперь у них есть инструменты для улучшения памяти, которые можно использовать при нарушениях функции памяти, например, при болезни Альцгеймера. Важно отметить, что также новое исследование дало данные для изучения способов стирания негативных или травмирующих воспоминаний, которые затем могут помочь в лечении таких состояний, как посттравматическое стрессовое расстройство.
«Мы показываем, что память — это динамичный процесс», — заключает Олива.
