Сон спасает ваши старые воспоминания: необычный механизм работы мозга

Почему новые воспоминания не стирают старые? Исследования показывают, что ответ может скрываться в работе мозга во время сна.

Фото: ru.freepik.com is licensed under ru.freepik.com by freepik

Девушка перед сном

Учёные обнаружили, что мозг мышей обрабатывает новые и старые воспоминания в разных фазах сна, что помогает избежать их смешивания и потери. Этот механизм может работать и у людей, учитывая древность системы памяти, предполагает системный нейробиолог Дьёрдь Бужаки из Нью-Йоркского университета.

Секреты работы мозга во время сна

Исследования давно показали, что во сне мозг "повторяет" недавние события: те же нейроны активируются в том же порядке, что и во время переживания опыта. Это позволяет закрепить воспоминания и подготовить их к долгосрочному хранению.

Команда исследователей обнаружила связь между размерами зрачков мышей во сне и процессами памяти. Во время глубокого сна зрачки мышей ритмично сужались и расширялись. В эти моменты происходила наиболее активная "репетиция" воспоминаний. Чтобы проверить эту гипотезу, учёные использовали оптогенетику — метод, позволяющий с помощью света подавлять активность нейронов.

Эксперимент с воспоминаниями

Мышей обучали находить лакомство на платформе, а затем подавляли вспышки активности нейронов во время разных фаз сна. Если это происходило в фазе с узкими зрачками, мыши полностью забывали, где лежало угощение. Однако вмешательства в фазе с широкими зрачками не оказывали влияния: воспоминания оставались нетронутыми.

Дальнейшие эксперименты показали, что фаза сна с широкими зрачками отвечает за обработку более старых воспоминаний, сформированных за несколько дней до сна. Таким образом, мозг использует двухфазный механизм: он закрепляет новые воспоминания в одной фазе и защищает старые в другой.

Влияние на искусственный интеллект

Эти открытия имеют значение не только для нейробиологии. Они также могут помочь в разработке более совершенных алгоритмов искусственного интеллекта, которым, как и мозгу, необходимо избегать "катастрофического забвения".

Уточнения

Сон (лат. somnus) — периодически возникающее физиологическое состояние, противоположное состоянию бодрствования, характеризующееся пониженной реакцией на окружающий мир, присущее млекопитающим, птицам, рыбам и некоторым другим животным, в том числе насекомым и головоногим моллюскам.

Мозг — центральный отдел нервной системы животных, обычно расположенный в головном (переднем) отделе тела и представляющий собой компактное скопление нейронов и синапсов.