Исследователи из Корнелльского университета раскрыли значимость полноценного ночного сна не только для восстановления энергии, но и для укрепления памяти. Результаты их труда опубликованы в престижном научном журнале Science.
При формировании новых воспоминаний определенные нейроны в гиппокампе, мозговой структуре, отвечающей за долговременную память, активизируются. Во время сна эти нейроны воспроизводят те же модели активности, что и при бодрствовании, обеспечивая закрепление воспоминаний в коре головного мозга.
Ученые также установили, что во время глубокого сна в гиппокампе происходит «перезагрузка», позволяющая тем же нейронам эффективно усваивать новую информацию на следующий день.
Используя электроды, имплантированные в гиппокамп мышей, исследователи отслеживали нейронную активность в процессе обучения и во сне. Они обнаружили, что нейроны в областях CA1 и CA3 гиппокампа имитировали нейронные паттерны, возникающие во время обучения в течение дня. Это подтвердило роль этих областей в консолидации памяти.
Кроме того, было обнаружено, что во время сна в гиппокампе возникает уникальное состояние, когда активные области CA1 и CA3 внезапно замолкают. Исследователи назвали этот процесс «сбросом памяти». Его регулирует ранее малоизученная центральная область гиппокампа — CA2.
В этом механизме участвуют два типа клеток: пирамидальные нейроны, отвечающие за обучение, и интернейроны, регулирующие память и ее «сброс». Открытие этих механизмов открывает новые возможности для улучшения памяти путем воздействия на консолидацию памяти. Эти методы могут иметь значение при нарушениях функции памяти, таких как болезнь Альцгеймера.