Нейробиологи раскрыли механизм обработки воспоминаний во время быстрого сна

Ученые провели эксперимент и выяснили, как мозг запоминает информацию во время быстрого сна. Исследователи обнаружили повторяющиеся цепочки высокочастотных волн в префронтальной коре, которые помогают точно воспроизводить воспоминания.

Во время быстрого сна префронтальная кора генерирует повторяющиеся цепочки высокочастотных колебаний, которые синхронизируются с тета-ритмом и организуют воспроизведение воспоминаний более упорядоченно

Источник: Freepik

Исследование показало, что во время фазы быстрого сна мозг использует повторяющиеся цепочки высокочастотных электрических волн для организации и воспроизведения воспоминаний. Ученые из Университета Брандейса (США) наблюдали за активностью мозга 10 крыс, которые осваивали пространственную задачу в W-образном лабиринте. Они регистрировали активность в префронтальной коре (отвечает за сложное мышление) и гиппокампе (центр памяти) во время обучения и последующего сна.

В отличие от медленного сна, где префронтальная кора генерирует одиночные мощные всплески активности, во время быстрого сна исследователи обнаружили повторяющиеся цепочки высокочастотных колебаний. Эти цепочки повторялись примерно каждые 130 миллисекунд, синхронизируясь с тета-ритмом мозга. Во время этих цепочек общий фоновый шум в коре снижался, а отдельные небольшие группы нейронов активировались в редких последовательных паттернах. Это указывает на то, что во время быстрого сна префронтальная кора воспроизводит воспоминания более точно и упорядоченно, чем во время медленного сна.

Различия между фазами сна могут быть связаны с уровнем ацетилхолина

Источник: Unsplash

Во время цепочек быстрого сна префронтальная кора и гиппокамп демонстрировали повышенную синхронизацию, а также активировались определенные нейроны гиппокампа. Вычислительная модель показала, что эти различия могут быть связаны с высоким уровнем ацетилхолина — нейромедиатора, который присутствует в мозге во время быстрого сна, но почти отсутствует во время медленного сна.

Исследователи предполагают, что фазы медленного и быстрого сна работают вместе, регулируя и настраивая возбудимость нейронных цепей для избирательного хранения долговременных воспоминаний.

А ранее мы рассказывали о новом открытии о компенсации недосыпа у любителей кофе.