Размер зрачка во сне показывает, как сортируются и сохраняются воспоминания
Ученые выяснили, что зрачок играет важную роль в процессе формирования крепких и долгосрочных воспоминаний в мозге, а также помогает понять, как и когда это происходит.
Исследователи Корнелльского Университета, наблюдая за мышами, оснащенными электродами в мозге и миниатюрными камерами для отслеживания движения глаз, обнаружили, что процесс создания и укрепления новых воспоминаний происходит, когда зрачок сужается в фазе сна без быстрого движения глаз. Когда зрачок расширяется, тот же процесс повторяется для уже существующих воспоминаний. Мозг использует ранее неизвестную микроструктуру, чтобы разделять эти две фазы сна, что предотвращает "катастрофическое забывание", при котором укрепление одного воспоминания может привести к утрате другого.
В течение месяца мышей обучали заданиям, например, собирать воду или печенье в качестве награды в лабиринте. После этого им установили мозговые электроды и маленькие камеры, которые висели перед глазами, чтобы следить за движением их зрачков. Как только мыши выучили новую задачу и заснули, электроды зафиксировали их нейронную активность, а камеры зафиксировали изменения в зрачках.
Записи показали, что структура сна у спящих мышей более разнообразна и напоминает стадии сна человека гораздо больше, чем считалось раньше. Прерывая сон мышей в разные моменты и затем проверяя, насколько хорошо они вспоминают выученные задачи, исследователи смогли изучить эти процессы. Когда мышь входит в фазу сна без быстрого движения глаз, ее зрачок сужается, и в этот момент активируются и укрепляются недавно выученные задания, то есть новые воспоминания, в то время как старые знания не затрагиваются. Напротив, старые воспоминания воспроизводятся и интегрируются, когда зрачок расширяется.
Результаты исследования могут способствовать разработке более эффективных методов улучшения памяти у людей и помочь ученым-разработчикам в создании искусственных нейронных сетей, которые будут работать более эффективно.
