Біологія
Біологія

Повільні коливання та сонні веретена посприяли запам'ятовуванню уві сні

Під час сну в людському мозкові відбувається реактивація інформації для кращого її закарбовування. Цей процес відбувається завдяки формуванню комплексу між сонними веретенами та повільними коливаннями активності мозку. До такого висновку дійшли науковці, коли простежили за електричною активністю мозку учасників, яких просили виконати завдання на запам'ятовування. Дослідження оприлюднене в журналі Nature Communications.

Ivan Oboleninov / Pexels

Ivan Oboleninov / Pexels

Що стало поштовхом до цього вивчення?

Люди тривалий час підозрювали про існування зв'язку між пам'яттю та сном. Наприклад, одні з попередніх досліджень показували, що людям краще запам'ятовується вивчена інформація, якщо після навчання поспати. Тобто певним чином сон сприяє кращому закарбовуванню в пам'яті спогадів. Здебільшого науковці схиляються до думки, що у цьому процесі важливу роль відіграють схеми активності мозку під час сну, які дають змогу реактивувати попередній досвід. Зокрема важливе значення приписують повільним синхронізованим коливанням нейронів, що на рівні клітин проявляється як періодичні колективні спалахи активності, тривалістю близько однієї секунди, а також сонним веретенам — спонтанним збуренням нейронної активності, які тривають у середньому по пів секунди. Припускають, що завдяки цим схемам активності у мозку покращується комунікація між гіпокампом та різними частинами кори, що сприяє закріпленню спогадів. Проте наразі немає достатньо доказів того, що все так і працює в людей, тому науковці з Університету Людвіга-Максиміліана та Бірмінгемського університету провели свої досліди на людях.

Яким було дослідження?

Вчені провели дві експериментальні сесії за участю двадцяти добровольців. Кожен із учасників в обох дослідах виконував завдання на запам'ятовування, а потім його просили здійснити 120-хвилинний перепочинок. При цьому пам'ять учасників оцінювалася до та після відпочинку. Завдання полягали у запам'ятовуванні асоціацій між словами та окремими об'єктами або сценами. Думки про об'єкти та сцени активують різні частини головного мозку, тому дослідники могли визначити, які спогади реактивуються в учасників під час сну. Останнє здійснювали за допомогою електроенцефалографії, що відстежує електричну активність мозку.

Що з'ясували дослідники?

Автори дійшли висновку, що для реактивації інформації під час сну необхідними є обидва процеси — повільні синхронізовані коливання та сонні веретена. Що важливо, чим ближчими були одне до одного сонні веретена та повільні коливання, тим сильнішою була реактивація спогадів. А вона, зі свого боку, пов'язана з силою запам'ятовування інформації.

Виявлення такого комплексу повільних хвиль та сонних веретен вчені й очікували, базуючись на даних попередніх досліджень. Ці результати дають змогу частково заповнити прогалини в розумінні механізмів закарбовування спогадів під час сну. У наступних роботах автори планують дослідити явище детальніше, зокрема залученість у ньому гіпокампу.