Нейрофизиологи наконец объяснили, почему глубокий сон полезен для памяти
Уже почти 20 лет известно, что медленные синхронные электрические волны в мозге, испускаемые во время глубокого сна способствуют формированию памяти. Однако механизм этого процесса оставался неизвестным. Недавно ученые из университета Charité - Universitätsmedizin Berlin (Германия) в статье, опубликованной в Nature Communications, предложили объяснение.
Оказалось, что медленные волны делают неокортекс, область мозга, отвечающую за долговременную память, особенно восприимчивым к информации. Медленные электрические волны влияют на силу синаптических связей между нейронами в неокортексе, и, следовательно, на их восприимчивость.
Как формируются длительные воспоминания? Эксперты полагают, что во время сна мозг воспроизводит события дня, перемещая информацию из зоны кратковременной памяти, гиппокампа, в зону долговременной памяти, находящуюся в неокортексе. Медленные волны, представляющие собой медленные синхронные колебания электрического напряжения в коре мозга, которые происходят во время фазы глубокого сна, особенно важны в этом процессе и могут быть измерены с помощью электроэнцефалограммы.
Авторы нового исследования изучали образцы неокортикальной ткани, взятые у 45 пациентов, в ходе операций по лечению эпилепсии или опухолей головного мозга. В тканях симулировали колебания напряжения, типичные для медленных мозговых волн во время глубокого сна, и измеряли реакцию нервных клеток.
Синаптические связи между нейронами в неокортексе максимально усиливаются, то есть синапсы работают наиболее эффективно сразу после того, как напряжение поднимается с низкого на высокое. Можно считать, что в этот короткий промежуток времени, кора находится в состоянии повышенной готовности. Если мозг воспроизводит воспоминания именно в этот момент, они особенно эффективно переходят в долговременную память.
Открытие может быть использовано для улучшения памяти, например, при легких когнитивных нарушениях у пожилых людей. Оно позволит целенаправленно разрабатывать методы стимуляции для улучшения памяти.
