Сон — это не просто отдых для тела и разума. Новое исследование, проведённое учёными из Японии, показало, что во время сна мозг не только укрепляет уже полученные знания, но и начинает готовиться к восприятию новой информации на следующий день. Эти выводы могут изменить наш взгляд на роль сна в обучении и развитии когнитивных способностей.
В рамках эксперимента исследователи отслеживали активность нейронов у свободно перемещающихся мышей, используя специализированную систему нейрофизиологического мониторинга. Особое внимание уделялось тем клеткам мозга, которые участвуют в процессе запоминания — как до, так и во время обучения, а также после него.
Как и ожидалось, после обучения активировались нейроны, ответственные за фиксацию воспоминаний — это хорошо известный в нейронауке механизм консолидации памяти. Однако ключевым открытием стало то, что во сне усиливалась согласованная работа другой группы нейронов, ранее не вовлечённых в конкретные воспоминания. Эти клетки, называемые энграммными, начинали синхронизироваться именно в фазе сна после обучения. Позже именно они играли ключевую роль в формировании новых воспоминаний.
Для глубокого понимания этих процессов исследователи создали компьютерную модель нейронной сети, имитирующую активность гиппокампа — области мозга, ответственной за память. Модель помогла выявить важность таких процессов, как синаптическая депрессия и нейронное масштабирование, которые изменяют связи между клетками во время сна. При отключении этих механизмов эффективность формирования будущих энграмм резко снижалась, что подтверждает их критическую роль в подготовке мозга к восприятию нового.
Особое внимание ученые уделили интересному феномену: во время сна одновременно активизировались нейронные сети, связанные как с прошлыми воспоминаниями, так и с потенциальными будущими. Это говорит о том, что качество сна между учебными сессиями не только влияет на сохранение уже изученного, но и подготавливает мозг к последующему обучению.
«Наши результаты указывают на то, что активность мозга во сне можно направленно использовать для усиления памяти. Это открывает новые горизонты в обучении, лечении нарушений памяти и развитии когнитивных функций», — отметил один из авторов исследования, Каору Инокучи, профессор биохимии Университета Тоямы.
Хотя полученные данные требуют дальнейших исследований, уже сейчас ясно: сон — это активная фаза умственной деятельности, где мозг не только сортирует прошлое, но и проектирует будущее.