Во сне мозг работает с памятью в два этапа: медленного сна, когда усиливаются новые воспоминания, и быстрого, когда мозг «удаляет» лишнее, чтобы похожие события не сливались друг с другом. Если поменять порядок, все рушится: мозг просто стирает информацию. К такому выводу пришли ученые из университета Мичигана (США). Результаты исследования опубликованы в журнале PLoS Computational Biology.
Авторы изучали мозг мышей и использовали компьютерную модель, чтобы показать, как чередование фаз сна помогает памяти работать точно и без перегрузки.
В эксперименте мышей переселяли в новое пространство и через пару минут давали слабый удар током. После этого ученые смотрели, как мозг животных вел себя во сне. Те, кто испытал стресс, показывали особую активность в зоне, отвечающей за память (гиппокамп): в медленную фазу мозг укреплял воспоминания о недавнем событии, а в быструю фазу отделял их от других воспоминаний. У мышей, которые не получали разряд, этой активации не было. Это помогло подтвердить, что порядок фаз сна нужен для точной работы памяти.
Чтобы увидеть, что происходит в мозге более точно, команда добавила к эксперименту вычислительную модель. Она учитывает два типа нейронов: возбуждающие и тормозные, а также влияние ацетилхолина (играет ключевую роль в передаче нервных импульсов). Результаты моделирования показали: медленный сон нужен для усиления сигналов, быстрый нужен для разделения, чтобы в памяти одно не мешало другому. Только вместе они позволяют сохранить четкие и неперекрывающиеся воспоминания.
Авторы подчеркивают: их теория не окончательная. Она основана на простых экспериментах и упрощенной модели. Но это первый шаг к пониманию, почему сон всегда начинается с медленной фазы, а быстрая наступает только после. Ученые предполагают, что такой порядок нужен, чтобы мозг сначала закрепил важную информацию, а потом аккуратно отделил похожие воспоминания. В будущем исследователи хотят проверить эту гипотезу на более сложных задачах и данных.
Ранее Наука Mail рассказывала, что ученые проследили активацию мозга во время пробуждения.
