Исследование: Как мозг обрабатывает память во время сна?

Прочитано: 486 раз(а)


Хотя уже давно предполагалось, что наш мозг консолидирует повседневные события, когда мы спим, новое исследование впервые показало этот процесс в действии.

Исследователи смогли усилить воспоминания, когда добровольцы спали, синхронно стимулируя определенные части своего мозга.

У всех участников была тяжелая форма эпилепсии, и они согласились принять участие в исследовании, находясь под наблюдением за приступами.

«Существовала доминирующая теория о том, как мозг объединяет воспоминания во время сна, которая была выдвинута в полевых условиях, но не была проверена причинно-следственным образом. Это прямая проверка этой теории», — сказала Анна Шапиро, ассистент. профессор психологии Пенсильванского университета, который не участвовал в исследовании, но призывал к проведению подобных исследований. «Я очень рад видеть это».

Поскольку события происходят в течение дня, они записываются в области мозга, называемой гиппокампом. Затем, во время сна, мозг объединяет и передает эти воспоминания в другую область, называемую неокортексом, где они хранятся в течение длительного времени. После сохранения воспоминания становятся более стабильными и могут быть восстановлены позже.

«Это (исследование) помогает прояснить, как может происходить этот процесс», — сказала она.

Как работало исследование

Хотя мы все делаем это каждый день, сон остается чем-то загадочным. «Многое происходит во время сна», — сказал старший автор статьи Ицхак Фрид, нейрохирург из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.

При лечении пациентов с эпилепсией Фрид часто помещает электроды в их мозг и наблюдает за ними в течение нескольких дней, чтобы определить очаг их припадков. Пока они скучают в ожидании припадков, он просит их принять участие в его исследовании работы памяти.

Как правило, он изучал их наяву, пытаясь понять, как мозг преобразует информацию, когда кто-то пытается зафиксировать ее в памяти. «Пациенты могут рассказать нам, когда они что-то помнят, и это отличная возможность», — сказал он.

Для этого исследования, опубликованного в журнале Nature Neuroscience , он и его сотрудники, в том числе Майя Гева-Сагив и Ювал Нир, отслеживали активность мозга этих пациентов во время самой глубокой части сна, когда воспоминания, как считается, консолидируются и сохраняются. Поскольку в это время мозг посылает волны разной частоты, Фрид решил стимулировать соответствующие области синхронно, что он сравнил с дирижером, ведущим оркестр.

Перед сном добровольцам показывали парные фотографии известных знаменитостей и животных. Когда на следующее утро им показывали изображения, те, кто получал синхронизированные сигналы во время сна, лучше запоминали, какие изображения они видели накануне вечером, а какие были новыми изображениями, которых они не видели.

Участники ничего не чувствуют от стимуляции.

Мозг воспроизводит события во время сна, но не совсем так, как они произошли днем. «Это должно быть более эффективно», — сказал Фрид.

Почему это важно

По его словам, лишение сна заставляет клетки мозга активироваться медленнее, объясняя, почему дневная функция снижается из-за недостатка сна.

По словам Фрайда, люди с заболеваниями памяти, такими как болезни Альцгеймера и Паркинсона, часто нарушают сон, «играя в порочный круг », который усугубляет болезнь.

Жареные надежды, лучше поняв взаимосвязь между сном и памятью, учёные однажды смогут помочь людям с нарушениями памяти.

Он сравнил эффект стимуляции со слуховым аппаратом, который усиливает звук, чтобы помочь людям слышать. «В принципе, было бы интересно, если бы вы могли усилить память», — сказал он.

Теоретически аналогичный подход можно было бы также использовать для выявления цепи в мозгу, которая кодирует ужасные воспоминания, например о войне или насилии, и использовать стимуляцию для стирания или перекодирования этих воспоминаний.

Фрид недавно получил грант Национального института здравоохранения в размере 7 миллионов долларов на изучение того, может ли искусственный интеллект помочь определить и усилить определенные воспоминания в мозгу.

По его словам, сейчас технология стимуляции мозга требует сложной хирургической операции по имплантации электродов глубоко в мозг.

«Если сделать этот вид технологии более минималистичным, а затем объединить его с инструментом глубокого обучения и искусственного интеллекта, можно создать очень мощную систему, которая сможет помогать людям», — сказал Фрид.

Исследование: Как мозг обрабатывает память во время сна?



Новости партнеров