Сънят рестартира невроните, поддържайки когнитивната функция и паметта
По същество, сънят не е просто период на почивка. Това са жизненоважни няколко часа, през които мозъкът се презарежда и реорганизира, с цел ефективно да продължи да усвоява и обработва нова информация, когато се събудим.
Скорошно проучване на Университета Корнел установи, че по време на сън, особено по време на дълбоките му фази, мозъкът претърпява процес, който по същество „нулира“ паметта чрез рестартиране на специфични неврони в хипокампуса.
По този начин изследователите дават отговор как хората могат да учат нови неща цял живот, без да използват всичките си неврони.
Каква е ролята на хипокампуса?
Хипокампусът е малка структура с форма на морско конче, разположена дълбоко в темпоралния лоб на мозъка. Той играе ключова роля при формирането, организирането и съхраняването на спомени, особено такива, свързани с дългосрочната памет.
В този дял на мозъка невроните са много по-плътно свързани. Там се складира и всичко по-важно, което се случва през деня, като действия, емоции и преживявания.
По-късно, докато спим, същите тези неврони в хипокампуса обработват и консолидират спомените от деня, за да се съхранят след това в различни области на кортекса.
Но как мозъкът може да учи нови неща всеки ден, без претоварване и изчерпване на ресурсите?
Нулиране на системата
Учените в Университета Корнел откриват, че в определени моменти по време на дълбок сън някои части от хипокампуса „замлъкват“, което позволява на невроните там да се нулират. Чрез този механизъм мозъкът може да използва повторно същите ресурси (неврони) за ново обучение на следващия ден.
Хипокампусът е разделен на три области: CA1, CA2 и CA3. CA1 и CA3 участват в кодирането на спомени, свързани с времето и пространството, и са добре проучени. По-малко се знае за средната област – CA2, която именно отговаря за нулиране на паметта по време на сън.
Как се случва процесът?
Изследователите имплантирали електроди в хипокампусите на мишки, което им позволило да записват активността на невроните по време на обучение и сън. По този начин те установили, че по време на сън невроните в областите CA1 и CA3 възпроизвеждат същите невронни модели, които се случват и докато мишките научават нови неща през деня.
В един момент на сън обаче областите CA1 и CA3 утихват под въздействие на средния регион, CA2. Тогава паралелно се задействат различни типове интерневрони, които нулират паметта и спомените.
Защо е важно проучването?
Изследователите смятат, че този механизъм може да се използва за подобряване на паметта или да се приложи, когато нейните функции се забавят, както се случва например при болестта на Алцхаймер. Откритието е полезно и при лечение на състояния като посттравматично стресово разстройство, когато целта е да се заличат негативни или травматични спомени. Не на последно място проучването потвърждава, че сънят е жизненоважен за поддържане на когнитивната функция и паметта.
Източници:
Karaba LA, Robinson HL, Harvey RE, Chen W, Fernandez-Ruiz A, Oliva A. A hippocampal circuit mechanism to balance memory reactivation during sleep. Science. 2024 Aug 16;385(6710):738-743. doi: 10.1126/science.ado5708. Epub 2024 Aug 15. PMID: 39146421.
Sleep Resets Neurons to Keep Learning Possible, Neuroscience news, 2024