Быстрое движение глаз (REM) — это период, когда мы видим сны, но новое исследование показывает, что это происходит и тогда, когда мы забываем, сообщает ZME Science.
В исследовании на мышах группа исследователей из Японии и США обнаружила, что мозг может использовать быстрый сон, чтобы активно забыть лишнюю информацию. Авторы также указывают на группу нейронов глубоко внутри мозга, которые контролируют этот процесс забывания во время сна.
«Вы когда-нибудь задумывались, почему мы забываем многие из наших снов?» — спрашивает Томас Килдуфф, доктор философии и старший автор исследования.
«Наши результаты показывают, что запуск определенной группы нейронов во время быстрого сна контролирует, запоминает ли мозг новую информацию после хорошего ночного сна».
REM — это одна из нескольких стадий сна, которые наши тела проходят каждую ночь. Обычно она начинается примерно через 90 минут после того, как мы засыпаем, и получила свое название от быстрых, пронзительных движений наших глаз во время этой фазы. Для нее также характерны учащенное сердцебиение, неподвижные конечности, сновидения и паттерны мозговых волн, напоминающие бодрствующие состояния.
Роль сна в хранении памяти изучалась в прошлом — особенно его роль в том, чтобы помочь нашему мозгу формировать новые воспоминания. Тем не менее, исследователи не изучили, может ли это помочь мозгу избавиться от лишней информации, хранящейся в течение дня.
Недавние исследования на мышах показали, что во время сна, в том числе во время быстрого сна, некоторые синаптические связи, участвующие в обучении, выборочно «обрезаются», что эффективно разрушает память, которую они хранят.
Это первое исследование такого плана.
«Понимание роли сна в забвении может помочь исследователям лучше понять широкий спектр связанных с памятью заболеваний, таких как посттравматическое стрессовое расстройство и болезнь Альцгеймера», — говорит Джанет Хе, доктор философии, директор программы в Национальном институте Неврологические расстройств и инсультов (NINDS).
«Это исследование предоставляет самое прямое доказательство того, что быстрый сон может играть роль в том, как мозг решает, какие воспоминания хранить».
Команда доктора Килдуффа вместе с командой доктора наук Акихиро Яманака из Университета Нагоя в Японии потратили годы на изучение роли гормона гипокретина/орексина в контроле сна и нарколепсии.
Нарколепсия — это расстройство, которое заставляет людей чувствовать чрезмерную сонливость в течение дня и иногда испытывать ощущения, напоминающие быстрый сон, включая потерю мышечного тонуса в конечностях и галлюцинации. Нарколепсия может быть связана с потерей нейронов, которые производят этот гормон в гипоталамусе, области размером с арахис, найденной глубоко внутри мозга.
Для настоящего исследования доктор Килдуфф сотрудничал с членами Университета Хоккайдо в Саппоро, Япония, чтобы посмотреть на клетки, соседствующие с теми нейронами, которые секретируют меланин-концентрирующий гормон (MCH), который участвует в контроле аппетита и сна.
Они обнаружили, что большинство (52,8%) клеток MCH гипоталамуса сработало, когда мыши спали быстрым сном, около 35% сработало только тогда, когда мыши бодрствовали, и около 12% сработало оба раза — это согласуется с предыдущими данными по этому вопросу.
Электрические мозговые записи и эксперименты по отслеживанию также показали, что многие клетки MCH гипоталамуса посылают запрещающие сообщения в гиппокамп, центр памяти мозга, через длинные аксоны.
«Из предыдущих исследований, проведенных в других лабораториях, мы уже знали, что клетки MCH были активны во время быстрого сна. Открыв эту новую схему, мы подумали, что эти клетки могут помочь мозгу хранить воспоминания», — сказал доктор Килдуфф.
Чтобы проверить эту идею, исследователи включали и выключали нейроны MCH у мышей во время тестов памяти. Они особенно интересовались той ролью, которую эти клетки играют в удержании, то есть периодом между изучением чего-либо и его хранением (консолидацией) в долговременной памяти — своего рода «неопределенность» памяти.
Команда сообщает, что активация ячеек MCH во время хранения ухудшила долгосрочную консолидацию памяти, а отключение их улучшило ее. Например, активация ячеек сократила время, которое мыши проводили, обнюхивая новые объекты, по сравнению со знакомыми, но отключение ячеек имело противоположный эффект.
Дальнейшие эксперименты показали, что нейроны MCH выполняют эту задачу во время быстрого сна. Мыши лучше проявляли себя в тестах памяти, когда нейроны MCH были выключены во время быстрого сна, а выключение нейронов, когда мыши не спали или находились в других состояниях сна, не влияло на память.
«Эти результаты показывают, что нейроны MCH помогают мозгу активно забывать новую, возможно, неважную информацию», — сказал доктор Килдуфф.
«Поскольку считается, что сны в основном возникают во время быстрого сна, на стадии сна, когда включаются клетки MCH, активация этих клеток может препятствовать сохранению содержимого сна в гиппокампе — следовательно, сон быстро забывается».
А вы помните свои сны?
