By Характерні стрибки мозкової активності під час сну, звані сонними веретенами, давно асоціюють зі зміцненням свіжих спогадів. Але в нових дослідженнях вчені пов’язали їх із навчанням під час неспання — пише Ребека Сон у журналі Scientific American.
Ті електричні лавини, які можна побачити на електроенцефалограмі як гострі шпиці, зазвичай виникають на ранніх етапах сну, коли загальна активність мозку є низькою. У дослідженні, опублікованому в Current Biology, продемонстровано, що сонні веретена масово з’являються у визначених ділянках мозку, які раніше були активними в учасників експерименту, коли вони не спали й навчалися в межах визначених завдань. Сильніші веретена в тих ділянках корелювали із кращим пригадуванням фактів після пробудження.
“Ми зуміли точно поєднати в кожного учасника ті частини мозку, що використовувалися під час навчання, з активністю веретен під час сну”, — сказав спеціаліст із пізнавальних нейронаук з Оксфордського університету Бернгард Старесіна, головний автор дослідження.
Старесіна разом зі співробітниками створив завдання, яке назвали “арена пам’яті”. У його межах піддослідний мав запам’ятати розташування картинок на крузі, поки науковці досліджували активність його мозку за допомогою EEG, використовуючи закріплені на голові електроди. Потім в учасників був двогодинний сон, після якого вони запам’ятовували нову послідовність образів, а відтак мали розташувати зображення в первісній версії, яку вони вивчили перед сном.
Під час сну піддослідних учені реєстрували сильніші сонні веретена в тих частинах мозку, що були активними під час запам’ятовування перед сном. Ці ділянки в піддослідних відрізнялися. Це вказує на те, що схема веретен пов’язана не з конкретними частинами людського мозку, а радше з індивідуальними схемами мислення. Науковці теж помітили, що особи, які виявляли сильніші сонні веретена в ділянках мозку, залучених під час запам’ятовування, краще давали собі раду з відтворенням розташування зображень після сну.
Попередні дослідження вказували на те, що веретена викликають у мозку зміни, що розпочинають процес зміцнення і доопрацювання спогадів, частково через контролювання припливу кальцію до визначених клітин. У новому дослідженні науковці вперше безпосередньо вивчили активність мозку під час навчання, підтверджуючи такий зв’язок, а також уперше пов’язали краще пригадування фактів із сильнішими веретенами в ділянках, що були активними під час навчання.
Автори все ж зазначають, що дослідження не пояснює, чи самі веретена активно допомагали викликати спогади. Старесіна каже, що в наступних дослідженнях потрібно зосередитися на веретенах та інших активностях у районі гіпокампа — мозкового центру управління пам’яттю.
Це дослідження є “переконливою публікацією, що підтверджує значення веретен для пам’яті”, каже Люрд Дельроссо, дослідниця сну й педіатриня із Вашингтонського університету, яка не брала участі в експерименті. Вона сподівається, що науковці також візьмуться за дослідження веретен в осіб із захворюваннями, які впливають на навчання та увагу, як-от РДУГ і дислексія.
