Об этом сообщает «КТРК» со ссылкой на Science Alert
Ученые выяснили, что во время сна мозг не только обрабатывает прошлые события, но и готовится к новым. Исследование показало, что особые группы нейронов активизируются во сне до того, как произойдут значимые события, формируя основу для будущих воспоминаний. Это открытие дополняет понимание роли сна как ключевого механизма памяти.
На клеточном уровне память формируется с участием так называемых энграммных клеток — нейронов, которые кодируют личный опыт. До недавнего времени было известно, что эти клетки повторно активируются во сне, способствуя укреплению памяти. Новое исследование выявило, что во сне активны также и другие нейроны, которые еще не закрепили конкретное воспоминание, но в будущем могут это сделать.
Как сон влияет на формирование новых воспоминаний
Исследователи использовали методы нейровизуализации на свободно перемещающихся мышах, чтобы наблюдать активность мозга до, во время и после обучения. Это позволило отследить поведение как уже сформированных энграммных клеток, так и так называемых «будущих энграммных нейронов».
Выяснилось, что после обучения «будущие» нейроны начинают синхронно активироваться рядом с уже существующими энграммами. Позднее именно эти клетки кодировали новые воспоминания. Это указывает на то, что во сне мозг формирует готовые к использованию схемы, способные быстро включиться при наступлении нового события.
Моделирование процессов памяти в гиппокампе
Для уточнения механизмов ученые разработали модель нейросети, имитирующую работу гиппокампа. Моделирование подтвердило: изменения в синаптической активности, такие как подавление и масштабирование связей, критически важны для подготовки нейронов к запоминанию.
Если эти процессы блокировать, структура будущих энграммных сетей нарушается. Это демонстрирует, что качественный сон после обучения может быть не менее важен, чем сам процесс запоминания — он подготавливает мозг к восприятию следующей информации.
Связь между качеством сна и способностью к обучению
Наблюдения за мышами показали, что при нарушениях сна снижается не только закрепление прежних знаний, но и эффективность усвоения новых. Это может объяснить, почему нехватка сна у школьников и студентов приводит к ухудшению результатов, несмотря на активное обучение.
Более того, исследование указывает на возможную передачу данных между сетями уже сформированных и будущих воспоминаний. Это свидетельствует о сложной архитектуре памяти, в которой сон становится не пассивной фазой, а активным участником когнитивных процессов.
Потенциал для медицины и образования
Авторы исследования подчеркивают, что манипуляции с активностью мозга во сне могут открыть новые подходы к лечению нарушений памяти. Также эти данные могут быть применимы в педагогике — для разработки методик, повышающих усвоение информации за счет оптимизации режима сна.
Работа дает основания полагать, что мозг способен использовать сон как подготовительный этап к предстоящим событиям, формируя схемы восприятия до их наступления. Это может изменить понимание роли сна в развитии интеллекта и способности к обучению.
Напомним, ранее мы писали о том, сколько детей нужно, чтобы не исчезнуть.
