EN
Учёные из Корнельского университета сделали потрясающее открытие! Оказывается, зрачок играет ключевую роль в понимании того, как и когда наш мозг формирует крепкие, долговременные воспоминания. Кто бы мог подумать, что такая простая вещь может быть настолько важной? В ходе исследования мышам установили электроды в мозг и крошечные камеры для отслеживания движения глаз (представляете себе этих маленьких шпионов с камерами?). И вот что выяснилось: когда зрачок сужается во время определённой фазы не-REM сна, мозг проигрывает и закрепляет новые воспоминания. А когда он расширяется – то же самое происходит со старыми воспоминаниями.
Оказалось, что наш умный мозг использует ранее неизвестную микроструктуру, чтобы разделять эти две подстадии сна. Именно это предотвращает «катастрофическое забывание» – ситуацию, когда закрепление одного воспоминания стирает другое. Хитро придумано, не правда ли?
Эти открытия могут иметь огромное значение! Во-первых, они помогут разработать более эффективные методики улучшения памяти для людей. А во-вторых, компьютерщики смогут использовать эти знания для создания более совершенных нейронных сетей. Исследование было опубликовано в престижном журнале Nature под руководством доцентов Азахары Оливы и Антонио Фернандеса-Руиза.
На протяжении целого месяца учёные тренировали мышей выполнять различные задания. Представьте себе: маленькие грызуны бегали по лабиринтам в поисках воды или вкусного печенья – прямо как мы иногда бегаем по торговому центру в поисках любимого кафе! После этого мышам установили электроды в мозг и миниатюрные камеры перед глазами. Когда мыши научились новому заданию и заснули, приборы записывали их мозговую активность и изменения зрачков. «Консолидация памяти происходит во время не-REM сна, и эти моменты невероятно короткие – около 100 миллисекунд, их невозможно заметить невооружённым глазом», – объясняет Олива. «Как мозгу удаётся распределить эти молниеносные просмотры воспоминаний в течение ночи? И как он отделяет новые знания от старых, чтобы они не мешали друг другу? «
Оказалось, что структура сна у мышей гораздо сложнее, чем считалось раньше, и больше похожа на человеческую. Учёные прерывали их сон в разные моменты и потом проверяли, как хорошо они помнят выученные задания. Это помогло разобраться в процессах, происходящих в мозге. Когда мышь входит в определённую фазу не-REM сна, её зрачок сужается – и именно в этот момент недавно полученные знания закрепляются в памяти, в то время как старые воспоминания остаются нетронутыми. И наоборот, когда зрачок расширяется, мозг обрабатывает и интегрирует старые воспоминания.
«Это похоже на чередование: новое знание, старое, новое, старое – и так медленно в течение всего сна», – говорит Олива. «Мы предполагаем, что мозг использует этот промежуточный временной масштаб, чтобы отделять новые знания от старых». Возможно, именно поэтому утром после хорошего сна мы чувствуем себя немного умнее!
