Исследователи из Мичиганского университета раскрыли причину чередования медленных и быстрых фаз сна у всех живых существ. Согласно их исследованиям, такая организация сна играет критическую роль в сохранении и оптимизации воспоминаний. Эти результаты были опубликованы в журнале PLOS Computational Biology.
В ходе экспериментов ученые наблюдали за мозговой активностью спящих мышей, сфокусировавшись на поведении нейронов в гиппокампе, который отвечает за память. Было обнаружено, что во время медленного сна активируются нейроны, фиксирующие недавние события, а в быстрой фазе мозг удаляет ненужные связи для поддержания ясности воспоминаний. Нарушение этого порядка может не улучшить память, а, наоборот, усложнить ее сохранение.
Для проверки своей гипотезы команда использовала поведенческие эксперименты и компьютерное моделирование. Они анализировали виртуальные нейронные цепи с участием возбуждающих и тормозных клеток мозга. Оказалось, что разный уровень нейромедиатора ацетилхолина в зависимости от фазы сна определяет, какие связи укрепляются, а какие ослабляются.
«Медленный сон дает возможность воспоминаниям укрепиться, в то время как быстрый их систематизирует, предотвращая путаницу. Это похоже на уход за кустарником: сначала его дают разрастись, а затем подрезают для формы», — отмечает профессор Сара Атон, одна из авторов исследования.
Хотя текущий модельный подход отражает лишь основные процессы, исследователи уверены в его значимости для понимания механизмов памяти и причин нарушений сна, таких как бессонница и нарколепсия. В дальнейшем они намерены изучить, как мозг обрабатывает более сложные воспоминания, включая эмоциональные и связанные со временем события.
Ранее медики делились советами о том, как восстановить силы организма после ночи без сна.