Исследователи из Корнелльского университета раскрыли новые аспекты влияния сна на процессы памяти и обучения. Их работа, опубликованная в научном журнале Science, проливает свет на сложные механизмы, происходящие в мозге во время ночного отдыха.
Ученые сосредоточили свое внимание на гиппокампе - ключевой структуре мозга, играющей центральную роль в формировании долговременной памяти. Оказалось, что во время сна нейроны гиппокампа демонстрируют активность, схожую с той, что наблюдается в период бодрствования при получении новой информации. Этот процесс способствует закреплению воспоминаний в коре головного мозга, обеспечивая их долгосрочное хранение.
Особый интерес вызвало открытие способности гиппокампа к своеобразной "перезагрузке" в фазе глубокого сна. Этот феномен позволяет нейронам быть готовыми к усвоению новых данных на следующий день. Для детального изучения этого процесса исследователи провели эксперимент на мышах, имплантировав электроды в их гиппокамп. Это позволило регистрировать нейронную активность как в период обучения, так и во время сна.
Наблюдения показали, что нейроны в областях CA1 и CA3 гиппокампа воспроизводят паттерны активности, сформированные в течение дня, что указывает на процесс консолидации памяти. Однако самым интригующим оказался момент, когда эти активные зоны внезапно затихали - явление, которое ученые назвали "сбросом памяти".
Исследование выявило, что ключевую роль в этом процессе играет средняя область гиппокампа - CA2, которая до сих пор оставалась наименее изученной. В механизме "сброса памяти" задействованы два типа клеток: пирамидальные нейроны, отвечающие за обучение, и интернейроны, регулирующие процессы памяти и ее обновления.
Полученные результаты открывают новые перспективы для разработки методов улучшения памяти. Ученые предполагают, что манипуляции с механизмами консолидации памяти могут стать эффективным инструментом в борьбе с нарушениями памяти, в том числе при таких серьезных заболеваниях, как болезнь Альцгеймера. Эти открытия подчеркивают важность качественного сна не только для физического восстановления, но и для поддержания когнитивных функций мозга.
