«Какую роль играют стадии сна в формировании воспоминаний?» - таким вопросом задались нейробиологи Пенсильванского университета (США). С целью выяснить это они создали модели нейронных сетей для имитации функций обучения и памяти, и проследили как мозг работает.
Учёным давно известно, что новые впечатления, полученные мозгом за день, обрабатываются во время сна и становятся частью памяти и знаний, но как именно это происходит остается загадкой. Используя компьютерную модель нейронной сети, американские нейробиологи получили новое представление об этом процессе.
Результаты показали, что по мере того, как мозг циклически проходит через фазы медленного и быстрого сна, которые сменяются примерно пять раз за ночь, отдел мозга под названием гиппокамп, который участвует в процессе консолидации памяти, обучает кору мозга (неокортекс) тому, чему он сам научился за день, превращая новую, мимолетную информацию в прочную долговременную память.
«Одна область мозга может обучать другую область мозга во время сна, когда нет никакого руководства из внешнего мира», — поясняет доктор Анна Шапиро, одна из авторов исследования.
Моделирование показало, что во время фазы медленного сна мозг в основном пересматривает недавние происшествия и полученные данные благодаря работе гиппокампа, а во время быстрого сна он в основном повторяет то, что произошло ранее, благодаря хранилищу памяти в отделах коры.
«Поскольку две эти области мозга связываются во время медленного сна, гиппокамп фактически обучает неокортекс, а затем, во время фазы быстрого сна, неокортекс повторно активируется и начинает воспроизводить то, что он уже выучил, закрепляя данные в долговременной памяти», - добавляет доктор Шапиро.
Далее ученые намерены проверить свои модели экспериментально на добровольцах. В долгосрочной перспективе это даст лучшее понимание роли стадий сна в формировании памяти и может помочь в лечении психических и неврологических расстройств, симптомом которых является дефицит сна.