Как формируются наши воспоминания, пока мы спим?

Москва, 14:11, 21 Окт 2019, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Определение роли дельта-волн в формировании новых воспоминаний все еще остается загадкой.

Пока мы спим, гиппокамп неожиданно активизируется, производя такую же ​​деятельность, когда мы бодрствуем. Он порция отправляет данные в кору головного мозга. Этот обмен часто сопровождается временем покоя, называемым «дельта-волной», а затем ритмичным действием, называемым «веретено сна».

Несмотря на это, работа дельта-волн в формировании новых воспоминаний до сих пор остается загадкой: почему период «молчания» прерывает последовательность обмена информацией между гиппокампом и корой и функциональную реорганизацию коры?

Теперь ученые Центра междисциплинарных исследований в области биологии (CNRS / Collège de France / INSERM) показали, что причиной являются дельта-волны.

Дельта-волны — это моменты широко распространенного коркового молчания, которые чередуются с активными состояниями во время медленного сна.

Ученые показали, что дельта-волны, излучаемые во время сна, не являются обобщенными периодами молчания, в течение которых кора отдыхает, как это было принято десятилетиями в научной литературе. Вместо этого они изолируют сборки нейронов, которые играют важную роль в формировании долговременной памяти.

Ученые внимательно наблюдали за тем, что происходит во время прохождения дельта-волн. Они обнаружили, что кора не совсем молчит, но несколько нейронов остаются активными и образуют сборки.

Это тщательное наблюдение показывает, что небольшое количество нейронов, которые активируются, когда все остальные молчат, могут выполнять важные вычисления, будучи защищенными от возможных помех.

По словам ученых, эта работа идет еще дальше.

Спонтанная реактивация гиппокампа определяет, какие кортикальные нейроны остаются активными во время дельта-волн, и выявляет передачу информации между двумя церебральными структурами. Кроме того, сборки, активированные во время дельта-волн, сформированы из нейронов, которые участвовали в изучении задачи пространственной памяти в течение дня. Вместе эти элементы предполагают, что эти процессы участвуют в консолидации памяти.

В моделях на крысах ученые заставили искусственные дельта-волны изолировать нейроны, связанные с реактивацией в гиппокампе. Они обнаружили, что когда правые нейроны были изолированы, крысам удалось стабилизировать свою память и успешно провести пространственный тест на следующий день.

Ученые отметили: «Исследование существенно меняет наше понимание коры».

Исследование опубликовано в журнале Science.