Клітини пам'яті людини активні під час сну

Дослідники з Лос-Анджелеса, США, вперше виміряли активність того відділу мозку сплячої людини, який відповідає за навчання, пам'ять, а також хвороба Альцгеймера. У результаті виявилося, що ця частина головного мозку може вести себе активно навіть під наркозом, та це - відкриття, яке суперечить традиційній теорії про консолідацію людської пам'яті під час глибокого сну.

Вчені виміряли активність нейронів, які беруть участь у формуванні пам'яті, в різних частинах мозку. Технічні засоби, використовувані в процесі дослідження, дозволили встановити, які саме області мозку виявляли підвищену активність, і як поширюється ця активність, говорить автор проведеного дослідження Маянк П. Мета (Mayank Р. Mehta), професор нейрофизики Лос-Анджелеського департаменту нейробіології, неврології, астрономії та фізики.

Роль энториальной кори у взаємодії частин головного мозку

Мета і його команда розглянули три пов'язані між собою області мозку мишей - неокортекс, або «новий» мозок, гіпокамп, або «старий» мозок, і энторинальную кору проміжного мозку, яка з'єднує між собою новий і старий мозок. Незважаючи на те, що попередні дослідження ясно показали, що взаємодія під час сну між частинами мозку має дуже важливе значення при формуванні пам'яті, не вивчалась роль энторинальной кори у взаємодії неокортексу і гіпокампу, яка, як виявилося, встановлює свої правила гри, сказав Мета.

Його колеги з'ясували, що энторинальная кора показала безперервну активністю, хоча вона, як вважалося раніше, займає проміжне положення в роботі пам'яті під час неспання, і відповідає за короткочасну пам'ять, коли людина, наприклад, повторює телефонний номер або слід інструкцій.

«Великою несподіванкою є те, що така інтенсивна активність спостерігається під час сну майже постійно», - сказав Мета. «Отримані результати унікальні і дуже дивні. Насправді, постійна активність спостерігається в энторинальной корі навіть під наркозом».

«Результати дослідження спочатку були опубліковані в онлайн - номері журналу Nature Neuroscience. Їх значення важко переоцінити», - сказав Мета,- «тому що майже третину життя люди, як відомо, проводять уві сні, і порушення сну несприятливо позначається на здоров'я, навчанні і викликає проблеми з пам'яттю. Раніше було показано, що кора головного мозку "спілкується" з гиппокампом, коли людина спить, і передбачалося, що ця взаємодія має велике значення в процесі відтворення або консолідації пам'яті. Тим не менше, ніхто не міг інтерпретувати це взаємодія».

Про що «розмовляють» клітини мозку уві сні

«Коли ви укладаєтеся спати, в кімнаті темно і тихо, і, хоча інформація від органів почуттів відсутня, мозок дуже активний", - сказав Мета. "Ми хотіли б знати, чому це відбувається, і що різні частини мозку «кажуть» один одному".

Мета і його команда розробили дуже чутливу систему спостереження, яка дозволяє стежити за життєдіяльністю нейронів у кожній з трьох частин мозку одночасно, в тому числі активність самостійних нейронів. Це дозволило вченим виявити взаємодію навіть тоді, коли нейрони здавалися сплячими. Потім дослідники застосували складний математичний алгоритм, щоб розшифрувати це взаємодія.

«Під час сну частини головного мозку спілкуються один з одним дуже складним способом», - заявили вони. «Це абсолютно нове уявлення про теорії консолідації пам'яті». Мета припустив, що відбуваються під час сну процеси - це спосіб видалення інформації, отриманої і осмисленої протягом дня, але не має суттєвого значення. Це призводить до того, що важливі спогади стають все більш яскравими і легкодоступними. Примітно, що хвороба Альцгеймера зароджується в энторинальной корі у пацієнтів з порушенням сну, так що висновки Мета можуть бути корисні в цій сфері.

Перспективи дослідження Мета

Мета Дослідження проводилося спільно з Томасом Ханом та Свеном Берберихом з Гейдельберзького університету в Німеччині, Інститутом Макса Планка з медичними дослідженнями, Джеймсом Макхарландом з Університету Брауна та факультетом фізики Каліфорнійського університету. Надалі команда продовжить вивчення цієї діяльності мозку, щоб розкрити механізми, що лежать в її основі і визначити наслідки. Отримані результати повинні забезпечити перші прямі докази стійкої активності нейронів энторинальной кори в живому організмі, і пояснити їх роль у взаємодії неокортексу і гіпокампу під час сну.