- Роль энториальной коры во взаимодействии частей головного мозга
- О чем «разговаривают» клетки мозга во сне
- Перспективы исследования Мета
Исследователи из Лос-Анджелеса, США, впервые измерили активность того отдела мозга спящего человека, который отвечает за обучение, память, а также болезнь Альцгеймера. В результате обнаружилось, что данная часть головного мозга может вести себя активно даже под наркозом, и это- открытие, которое противоречит традиционной теории о консолидации человеческой памяти во время глубокого сна.
Ученые измерили активность нейронов, которые участвуют в формировании памяти, в различных частях мозга. Технические средства, используемые в процессе исследования, позволили установить, какие именно области мозга проявляли повышенную активность, и как распространяется эта активность, говорит автор проведенного исследования Маянк П. Мета (Mayank Р. Mehta), профессор нейрофизики Лос-Анджелесского департамента нейробиологии, неврологии, астрономии и физики.
Роль энториальной коры во взаимодействии частей головного мозга
Мета и его команда рассмотрели три связанные между собой области мозга мышей – неокортекс, или «новый» мозг, гиппокамп, или «старый» мозг, и энторинальную кору промежуточного мозга, которая соединяет между собой новый и старый мозг. Несмотря на то, что предыдущие исследования ясно показали, что взаимодействие во время сна между частями мозга имеет очень важное значение при формировании памяти, не изучалась роль энторинальной коры во взаимодействии неокортекса и гиппокампа, которая, как оказалось, устанавливает свои правила игры, сказал Мета.
Его коллеги выяснили, что энторинальная кора показала непрерывную активностью, хотя она, как считалось ранее, занимает промежуточное положение в работе памяти во время бодрствования, и отвечает за кратковременную память, когда человек, например, повторяет телефонный номер или следует инструкциям.
«Большой неожиданностью является то, что такая интенсивная активность наблюдается во время сна почти постоянно», - сказал Мета. «Полученные результаты уникальны и крайне удивительны. На самом деле, постоянная активность наблюдается в энторинальной коре даже под наркозом».
«Результаты исследования первоначально были опубликованы в онлайн - номере журнала Nature Neuroscience. Их значение сложно переоценить», - сказал Мета,- «потому что почти треть жизни люди, как известно, проводят во сне, и нарушение сна неблагоприятно сказывается на здоровье, обучении и вызывает проблемы с памятью. Ранее было показано, что кора головного мозга "общается" с гиппокампом, когда человек спит, и предполагалось, что это взаимодействие имеет большое значение в процессе воссоздания или консолидации памяти. Тем не менее, никто не мог интерпретировать это взаимодействие».
О чем «разговаривают» клетки мозга во сне
«Когда вы укладываетесь спать, в комнате темно и тихо, и, хотя информация от органов чувств отсутствует, мозг по-прежнему очень активен", - сказал Мета. "Мы хотели бы знать, почему это происходит, и что разные части мозга «говорят» друг другу".
Мета и его команда разработали очень чувствительную систему наблюдения, которая позволяет следить за жизнедеятельностью нейронов в каждой из трех частей мозга одновременно, в том числе активность самостоятельных нейронов. Это позволило ученым обнаружить взаимодействие даже тогда, когда нейроны казались спящими. Затем исследователи применили сложный математический алгоритм, чтобы расшифровать это взаимодействие.
«Во время сна части головного мозга общаются друг с другом очень сложным способом», - заявили они. «Это совершенно новое представление о теории консолидации памяти». Мета предположил, что происходящие во время сна процессы - это способ удаления информации, полученной и осмысленной в течение дня, но не имеющей существенного значения. Это приводит к тому, что важные воспоминания становятся все более яркими и легкодоступными. Примечательно, что болезнь Альцгеймера зарождается в энторинальной коре у пациентов с нарушением сна, так что выводы Мета могут быть полезны в этой сфере.
Перспективы исследования Мета
Исследование проводилось Мета совместно с Томасом Ханом и Свеном Берберихом из Гейдельбергского университета в Германии, Институтом Макса Планка по медицинским исследованиям, Джеймсом Макхарландом из Университета Брауна и факультетом физики Калифорнийского университета. В дальнейшем команда продолжит изучение этой деятельности мозга, чтобы раскрыть механизмы, лежащие в ее основе и определить последствия. Полученные результаты должны обеспечить первые прямые доказательства устойчивой активности нейронов энторинальной коры в живом организме, и объяснить их роль во взаимодействии неокортекса и гиппокампа во время сна.
