Як допомогти мозку краще зберігати спогади? Вчені мають відповідь

Науковці зʼясували, що повільні мозкові хвилі, що утворюються під час глибокого сну (третьої стадії 90-хвилинного циклу сну людини), сприяють формуванню довгострокової пам’яті.

Вчені вважають, що мозок людини відтворює події дня під час сну і переміщує інформацію з гіпокампа в неокортекс (нову кору), де вона "перетворюється" на довготривалі спогади.

Результати відповідного дослідження опублікували 12 грудня в журналі Nature Communications, пишуть Popular Science і MedicalXpress.

Повільні хвилі – це стійкі та одночасні коливання електричної напруги в корі головного мозку, які відбуваються під час глибокого сну. Їх можна виміряти за допомогою тесту, який називається електроенцефалограма (ЕЕГ).

"Ми вже багато років знаємо, що ці коливання напруги сприяють формуванню пам'яті. Коли повільний сон штучно підсилюється ззовні, пам'ять покращується.

Але дотепер ми не знали, що саме відбувається всередині мозку, коли це відбувається, тому що вивчати потоки інформації всередині людського мозку надзвичайно складно", – каже Йорг Гайгер, співавтор дослідження і директор Інституту нейрофізіології при Берлінському медичному університеті Шаріте.

У новому дослідженні команда використовувала неушкоджені зразки неокортикальної тканини, взяті у 45 пацієнтів, які перенесли операцію з лікування епілепсії або видалення пухлини мозку в Університетському медичному центрі Гамбург-Еппендорф.

Дослідники змоделювали в тканинах коливання напруги, характерні для повільних хвиль під час глибокого сну, а потім виміряли реакцію нервових клітин за допомогою скляних мікропіпеток, розташованих з точністю до нанометра. 

Команда виявила, що зв'язки між нейронами в неокортексі дуже посилюються в конкретний момент під час коливань напруги. А глибокий сон, ймовірно, робить неокортекс більш сприйнятливим до цього.

"Синапси (спеціальне з’єднання між двома нейронами, яке допомагає передавати інформацію – ред.) працюють найбільш ефективно відразу після того, як напруга підвищується з низького рівня до високого.

Протягом цього короткого проміжку часу можна вважати, що кора головного мозку перебуває у стані підвищеної готовності. Якщо мозок відтворює спогади саме в цей час, вони переносяться в довгострокову пам'ять особливо ефективно", – каже співавтор дослідження, нейрофізіолог Франц Ксавер Міттермаєр.

На думку команди, їхні висновки можуть принести користь у розробці лікування для покращення пам'яті, зокрема у літніх людей.

Кілька дослідницьких груп по всьому світу вже працюють над методами використання тонких електричних імпульсів (транскраніальної електростимуляції) для впливу на повільні хвилі під час сну. Однак ці підходи розробляють "методом проб і помилок".

"Наші висновки можуть допомогти в цьому. Вперше вони дозволять цілеспрямовано розробляти методи стимуляції для прискорення формування пам'яті", – сказав Гайгер.

Нагадаємо, раніше вчені дізналися, що відбувається з мозком через недосипання, і як полегшити свій стан.