Почему сон укрепляет память

Дабы краткосрочная память превратилась в долгосрочную, в мозге должны появиться новые межнейронные контакты, а формирование таких контактов оптимальнеепроисходит на протяжении сонной активности нервных клеток.

Превращение краткосрочной памяти в долгосрочную именуют консолидацией памяти, и нейробиологи усердно пробуют узнать, как и из-за чего это происходит. Достаточно давно удалось узнать, что консолидация памяти отлично идёт на протяжении сна. Другими словами, дабы запомнить прочтённый перед экзаменом учебник, необходимо поспать, тогда информация, что именуется, уляжется в голове, другими словами перейдёт в долгосрочное хранилище. Доказательств связи между памятью и сном много.

К примеру, исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде поняли, что снотворные препараты не только нормализуют сон, но и улучшают память. А их коллеги из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе смогли обрисовать информационные процессы в мозге, каковые связаны с консолидацией памяти на протяжении сна.

Дендритные шипики (окрашены зелёным) на поверхности нейронных отростков. (Фото skdevitt / Flickr.com.) Дендритные шипики (светло синий точки) на нейроне. (Фото The Journal of Cell Biology / Flickr.com.)‹ ›

То, что таковой серьёзный процесс происходит как раз во сне, неудивительно: так как в далеком прошлом уже все знают, что сон – только другая форма активности мозга. Считается, что своеобразные нейронные импульсы, «сонные» волны мозга связаны среди них и с тем, что отечественная нервная совокупность занимается сортировкой взятой днём информации, пока внешние сигналы не мешают. Но вот как наряду с этим ведут себя нейроны, какие конкретно клеточные и молекулярные механизмы тут задействованы, биологам продолжительное время узнать не получалось.

Дабы выяснить, что же происходит с нейронами на протяжении консолидации памяти, Вэнь-Бяо Гань (Wen-Biao Gan) и его сотрудники из Нью-Йоркского университета  создали генетически модифицированную мышь, у которой в нейронах моторной коры синтезировался флуоресцентный белок. С его помощью возможно было следить за трансформациями в нервных клетках, к примеру, где и в то время, когда образуются дендритные шипики, особенные выросты на дендритных отростках нервных клеток.

Появление шипика показывает, что в этом месте нейрон готов создать контакт с другим нейроном, иными словами, шипик предшествует синапсу. Благодаря синапсам образуются нейронные цепи, каковые необходимы для запоминания информации. В то время, когда мы, к примеру, обучаемся ездить на велосипеде, у нас в мозге складываются новые нервные цепи, каковые появились в ответ на необходимость по-новому координировать мышечные упрочнения.

Позже, в то время, когда мы опять садимся на велосипед, эти нервные цепи опять включаются – в случае если, само собой разумеется, они не известно почему не распались, в случае если синапсы между нейронами не провалились сквозь землю. Возвращаясь к дендритным шипикам, возможно заявить, что они говорят о реакции нейрона на новую данные и о готовности её запомнить.

Фактически, мышам в опыте устроили также что-то наподобие велосипеда: животные должны были сохранять равновесие на крутящейся палке, которая вращалась всё стремительнее и стремительнее. Со временем мыши запоминали, что следует сделать, и уже не падали с неё. Наряду с этим у нейронов моторной коры оказались те самые дендритные выросты – клетки осознавали, что новый стимул серьёзен для организма и подготавливались организовать новые цепи.

Тогда исследователи поменяли условия опыта: мышей тренировали на поворачивающейся палке один час, но позже одних животных отправляли дремать на семь часов, а другие должны были такое же время бодрствовать. Оказалось, что у тех мышей, которым дали поспать, дендритные шипики росли активнее. Иными словами, сон помогал нервным клеткам настроиться на запоминание новой информации.

Более того, темперамент появления дендритных выростов зависел от того, какое как раз упражнение необходимо было выполнить. К примеру, в случае если мышь должна была идти по вращающейся палке в одну сторону, то шипики появлялись на одних дендритах, а вдруг необходимо было идти в другую сторону, то шипики оказались на вторых дендритах. Другими словами клеточная морфология нейронных отростков зависела от того, что за данные необходимо было обработать.

Наконец, нейробиологам удалось продемонстрировать, что клетки моторной коры, от которых зависело исполнение упражнения, активировались на протяжении медленно-волновой фазы сна. Такая активация во сне была серьёзна для создания пресловутых шипиков: в случае если «сонную» активность клеток подавляли, то шипики не формировались. Это было похоже на то, как если бы мозг опять прокручивал для себя то, что он должен был сравнительно не так давно делать на протяжении бодрствования – прокручивал, дабы лучше запомнить.

В итоге оказалась такая схема: нейроны на протяжении бодрствования приобретают какой-то стимул либо делают какую-то процедуру, после этого на протяжении сна эти клетки опять активируются, и такая вторичная активация стимулирует клеточные перестройки, содействующие долгосрочному запоминанию стимула. То, что всё как раз так и происходит, нейробиологи предполагали в далеком прошлом, но на данный момент удалось взять как раз экспериментальное подтверждение, и не на каких-нибудь дрозофилах, а на мозге млекопитающих. Не смотря на то, что, само собой разумеется, сейчас учёным необходимо выяснять, какие конкретно молекулярные процессы тут задействованы, что за белки и гены руководят повышением дендритных шипиков на протяжении сна, какие конкретно сигнальные дороги тут трудятся и т. д.

К слову, о дрозофилах: пара лет назад исследователи из Вашингтонского университета в Сент-Луисе и Университета Висконсина в Мадисоне ставили похожие опыты с плодовыми мушками, и тогда результаты говорили о том же – что сон нужен для консолидации памяти. Но наряду с этим нейробиологи замечали очистку мозга дрозофил от синапсов, другими словами происходило что-то наподобие редакции нервных контуров, очистки нейронов от ненужных связей, каковые отнимали бы ресурсы от нужных контактов. Вероятнее, такое устранение ненужных синапсов не есть своеобразный процесс, характерный одним только насекомым (либо членистоногим, либо беспозвоночным), и в мозге высших животных в момент «сонного» закрепления памяти наровне с формированием новых синапсов происходит и разрыв ветхих – осталось лишь заметить это в опыте.

Создатель: Кирилл Стасевич

Источник: www.nkj.ru

Случайные записи:

• От жужжащей рыбы к бельканто
• В германии нашли стратегически важный римский форт

СОН. Как улучшить качество сна.

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Нейроны соревнуются за память

  Информация, которая имеет отношение к одному и тому же предмету либо ситуации, записывается в мозге одними и теми же нейронами, каковые не подпускают к…

• Свет памяти: как восстановить утраченные воспоминания

  Забытые воспоминания возможно вернуть, в случае если активировать клетки, несущие ответственность за доступ к хранящейся в мозге информации. Значительно…

• Мозг чистит память с помощью новых нервных клеток

  Нейроны, образующиеся в следствии нейрогенеза, смогут играться в мозге неоднозначную роль: с одной стороны, они улучшают запоминание новой информации, с…

• Почему некоторые пожилые люди обладают уникальными способностями памяти

  Как утверждает новое изучение, у пожилых людей с необыкновенными свойствами памяти мозг выглядит на пара десятилетий моложе. В рамках изучения изучался…