Мозок програє спогади під час сну

May 08 20:00 2020 Друк цієї статті

ua/broke-instants-view/index.html style="display: contents">.

Якщо уві сні ви бачите події з минулого, то можливо це і правда неспроста. Виявилося, що під час сну мозок працює над тим, щоб закріпити й упорядкувати спогади. Насправді ученим давно відомо, що мозку потрібен сон, щоб переглянути події дня і перенести їх в відділи тривалого зберігання спогадів. Ось чому перед іспитом студентам часто радять вчитися перед сном – щоб добре запам'ятати матеріал. Однак механізм, за допомогою якого мозок зберігає спогади, погано вивчений. Нещодавно крихітні микроэлектроды, поміщені в мозок двох пацієнтів з епілепсією, вперше показали, як саме нейрони мозку активізуються під час сну, щоб «відтворити» наші короткочасні спогади і перемістити їх у постійне сховище.З кожним днем ми все ближче і ближче до науково-фантастичних фільмів

Незважаючи на десятиліття досліджень, досі залишається кілька неясним, як "короткочасні" спогади витягуються, щоб стати "довгостроковими" і як потрапляють у сховище. Використання інтерфейсу мозок-комп'ютер – це захоплюючий спосіб вивчення пам'яті, оскільки він може записувати патерни активності клітин мозку, а потім шукати їх.

Відстеження окремих нейронів

Дослідження, результати якого опубліковані в журналі Cell Reports, проводилося з допомогою Брейнгейт (Braingate) – пристрою, створеного спільними зусиллями вчених з університету Брауна, Стенфордського університету та університету Кейс-Вестерн-Резерв. Останні 10 років дослідники займалися розробкою інтерфейсів мозок-комп'ютер", які дозволяють людям з боковим аміотрофічним склерозом (ALS) та іншими неврологічними захворюваннями, черепно-мозковою травмою або втратою кінцівок використовувати мозкові сигнали для переміщення комп'ютерних курсорів, роботизованих рук та інших допоміжних пристроїв.

У ході нового дослідження хірурги імплантували крихітні електроди у верхню частину мозку двох паралізованих пацієнтів, і попросили їх думати про рух руки в певному напрямку. Відображаючи поведінку нейронів під час мислення, декодер може перевести думка в річ або в дію за допомогою роботизованих протезів та інших допоміжних пристроїв. Нещодавно головний редактор Hi-News.ru Ренат Гришин розповідав про приголомшливому пристрої, яке переводить думки в текст.Нейрон – електрично збудлива клітина, яка обробляє, зберігає та передає інформацію за допомогою електричних і хімічних сигналів.

Це цікаво: Коли стане можливо комп'ютерне читання думок?

Як пишуть автори роботи, у різних нейронів різні бажані напрямки. Деякі збільшують швидкість всякий раз, коли людина хоче перемістити свою руку вгору інші, коли людина хоче рухатися вправо або вліво. Тепер, завдяки виконаній роботі, за паттерну активації нейронів вчені можуть визначити в якому напрямку людина збирається рухати рукою.

Під час експерименту двом пацієнтам з імплантованими пристроями було запропоновано подрімати. Під час сну їх нейронна активність реєструвалася як вихідна. Потім кожен грав у наближену за зразком електронної гри Simon 1980-х років, в якій гравцям пропонувалося повторити той же порядок легких рухів, що тільки що показана гра. Звичайно, обидва випробовуваних не рухали кінцівками, як робив це Саймон. Вони використовували свій розум, щоб повторити дії гри – в цей час нейронна активність була записана. Результати показали, що під час денного сну активність нейронів була ідентична тій, що реєструвалася під час реальної гри двох випробовуваних. Це означає, що їх мозок продовжував грати після того, як вони засипали, відтворюючи ті ж самі патерни у своєму мозку.

Щоб завжди бути в курсі останніх новин зі світу науки і високих технологій, підписуйтесь на наш новинний канал в Telegram

Вчені читають думки

Як пише Newsweek, повне розуміння того, як саме спогади зберігаються в мозку може допомогти розкрити механізм роботи основних функцій мозку. Більш того, використання такої технології для вивчення нейронної активності під час сну – безпрецедентно. Автори дослідження сподіваються, що в майбутньому зможуть розробити більш ефективні методи лікування захворювань, що викликають порушення пам'яті, таких як хвороба Альцгеймера.Частково паралізований чоловік керує роботизованою кінцівки за допомогою пристрою Braingate

Нагадаю, що сон – життєво важливий процес, в якому дослідники намагаються розібратися не перше сторіччя. Так, всього три роки тому широкій громадськості стало відомо про циркадних ритмів – ритми з періодом близько 24 годин, які є у всіх живих істот на Землі і які, у тому числі відповідальні за час сну і неспання. А ще мій колега Артем Сутягін написав докладний і цікавий матеріал про причини, за якими людям взагалі сняться сни. Настійно рекомендую до прочитання.

Закінчуючи цю статтю не можу не згадати про те, що дослідження не позбавлене обмежень: в якості піддослідних виступили лише два пацієнта. Однак не менш важливо відзначити, що пристрій Braingate в цілому використовується вкрай рідко – так, за весь час було імплантовано всього 12 таких пристроїв. Але як би там не було, це жодним чином не применшує того факту, що ми все ближче і ближче до самого справжньому читання думок. І навіть більше. А як ви думаєте, коли ми навчимося читати думки і до чого це призведе? Щоб поговорити на цю та інші не менш цікаві теми, приєднуйтесь до учасників нашого Telegram чату.

  Стаття "позначена" як: