Дослідження розкривають критичну роль сну у формуванні спогадів

Уявіть себе студентом під час фінальних екзаменів: чи варто вам працювати всю ніч, чи краще відпочити? 

Перегляньте записи заходів що відбулись в межах проєкту Ukrainian Psychiatry Week.

Як знають багато людей, які спантеличено дивилися на тест, відсутність сну може неймовірно ускладнити запам’ятовування інформації. Два нові дослідження Мічиганського університету розкривають, чому це так, і що відбувається в мозку під час сну та його відсутності, щоб допомогти чи зашкодити формуванню спогадів. Певні нейрони можуть налаштовуватися на певні стимули. Наприклад, у щурів у лабіринті є нейрони, які активуються, коли тварина досягає певних місць у лабіринті. Ці нейрони, які називаються місцевими нейронами, також активні у людей і допомагають їм орієнтуватися в навколишньому середовищі. Але що відбувається під час сну? «Якщо цей нейрон реагує під час сну, що можна з цього зробити?» – сказав Камран Діба, доктор філософії, доцент анестезіології Медичної школи Мічиганського університету. Дослідження, опубліковане в журналі Nature під керівництвом Діби та колишнього аспіранта Куроша Мабуді, доктор філософії, вивчає нейрони в гіпокампі, структурі мозку у формі морського коника, що бере участь у формуванні пам’яті, і відкриває спосіб візуалізації налаштування нейронних патернів, пов’язаних з місцем, поки тварина спить. Тип електричної активності, який називається гострохвильовими хвилями, випромінюється з гіпокампа кожні кілька секунд, протягом багатьох годин, під час спокійних станів і сну. Дослідників зацікавило, наскільки синхронні ці хвилі і як далеко вони поширюються, ніби для перенесення інформації з однієї частини мозку в іншу. Вважається, що ці імпульси дозволяють нейронам формувати та оновлювати спогади, включаючи спогади про місце. У дослідженні команда вимірювала активність мозку щура під час сну після того, як щур пройшов новий лабіринт. Використовуючи тип статистичного висновку, який називається байєсівським навчанням, вони вперше змогли відстежити, які нейрони відповідатимуть за які місця в лабіринті. «Припустимо, що нейрон надає перевагу певному кутку лабіринту. Ми можемо побачити, що цей нейрон активується з іншими, які показують подібні переваги під час сну. Але іноді нейрони, пов’язані з іншими областями, можуть спільно активуватися з цією клітиною. Ми помітили, що коли ми повернули щура в лабіринт, переваги місць для нейронів змінювалися залежно від того, з якими клітинами вони активувалися під час сну», – сказав Діба. Цей метод дозволяє їм візуалізувати пластичність або представницький дрейф нейронів у реальному часі. Це також надає більше підтримки довгостроковій теорії, що повторна активація нейронів під час сну є частиною причини, чому сон важливий для пам’яті. Враховуючи важливість сну, команда Діби захотіла дослідити, що відбувається в мозку в контексті позбавлення сну. У другому дослідженні, також опублікованому в Nature, команда під керівництвом Діби та колишнього аспіранта Бапуна Гірі, доктора філософії, порівнювалась кількість повторної активації нейронів – коли місцеві нейрони, що активувалися під час дослідження лабіринту, спонтанно знову активуються в стані спокою – та послідовність їх повторної активації (кількісно оцінено як відтворення) під час сну і під час відсутності сну. Вони виявили, що моделі активації нейронів, які беруть участь у повторній активації та відтворенні досвіду в лабіринті, були вищими під час сну порівняно з позбавленням сну. Позбавлення сну відповідало подібному або вищому рівню гострохвильових хвиль, але з нижчими амплітудними хвилями та менш потужними. 

Neurology Thursday повернулись! Перегляньте записи заходів, що завершились та не забудьте зареєструватись на ті, що ще будуть!

«Однак у майже половині випадків повторна активація досвіду лабіринту під час гострохвильових хвиль була повністю придушена під час позбавлення сну», – сказав Діба. Коли позбавлені сну щури змогли відновити сон, додав він, хоча повторна активація трохи відновлювалася, вона ніколи не досягала рівня щурів, які спали нормально. Крім того, відтворення було так само порушено, але не відновлювалося, коли втрачене сновидіння було відновлене. Оскільки повторна активація та відтворення важливі для пам’яті, результати демонструють шкідливий вплив позбавлення сну на пам’ять. Команда Діби сподівається продовжити вивчення природи обробки пам’яті під час сну, чому її потрібно повторно активувати.

ДЖЕРЕЛО: https://medicalxpress.com/

На платформі Accemedin багато цікавих заходів! Аби не пропустити їх, підписуйтесь на наші сторінки! Facebook. Telegram. Viber. Instagram.