Каждому из нас знакомо состояние недосыпания, при котором мозг явно работает хуже, чем обычно. Учёные также знают, что здоровый сон — гарантия сохранения организма в хорошем состоянии. Но благодаря недавнему исследованию на крысах наука смогла понять механизм воздействия сна на память и выяснить, как она страдает от отсутствия полноценного ночного отдыха.
Нейроны в головном мозге редко действуют поодиночке; они тесно взаимосвязаны и часто возбуждаются вместе, образуя ритмичный повторяющийся шаблон работы. Один из них — резковолновая пульсация, при которой сначала одна большая группа нейронов срабатывает с удивительной синхронностью, затем вторая группа делает то же самое и так далее, одна за другой в определённом темпе. Эти колебания происходят в гиппокампе, который играет важную роль в формировании памяти. Считается, что эти пульсации облегчают связь с неокортексом, где хранятся долговременные воспоминания.
Дьёрдя Бужаки, нейробиолог из NYU Langone Health, исследует сигналы памяти с 1980-х годов, и назвает их «когнитивным биомаркером».
Любопытно, что этот механизм активизируется по ночам, во сне. Если сон нарушен, происходит сбой переноса краткосрочных воспоминаний в долгосрочную память. При этом восполнить потерю последующим здоровым сном нельзя.
После того, как лишённые сна животные восстановились в течение двух дней, восстановление предыдущих нейронных сигналов произошло, но так и не достигло уровня, обнаруженного у крыс, которые спали нормально.
Интересно, что у животных, чей сон постоянно прерывали, уровень активности резких волн был примерно таким же или даже более высоким, чем у грызунов, которые спали нормально. Но возбуждение волн было более слабым и менее организованным. После того, как отдых крыс, лишённых сна, приходил в норму, нейронных колебания восстанавливались, но никогда не достигали уровня группы здорового сна.
Это исследование ясно показывает, что «воспоминания продолжают обрабатываться после того, как они были пережиты, и что последующая обработка действительно важна», — говорит Лорен Франк, нейробиолог из Калифорнийского университета. Он добавляет, что это может объяснить, почему зубрёжка перед экзаменом или бессонные ночи могут оказаться неэффективной стратегией.
Другой значимый вывод: содержание волн более важно, чем их количество, учитывая, что у крыс, которые спали нормально, и у крыс, которые были лишены сна, было одинаковое количество волн, говорит он.
Бужаки говорит, что эти результаты согласуются с данными, опубликованными его группой в марте этого года, которые показали, что резкие колебания, рождающиеся во время бодрствования, помогают определить, какие переживания попадают в долговременную память.
Возможно, говорит он, что нарушенная резковолновая рябь животного, лишённого сна, не позволяет ему запоминать события, которые оно пережило, в долговременной памяти.
Это означает, что нарушение сна может быть использовано для предотвращения попадания воспоминаний в долговременную память, что может быть полезно людям, которые пережили что-то травмирующее, например, страдающим посттравматическим стрессовым расстройством, говорит Бужаки.
