Зрачки во сне показали, что происходит с воспоминаниями
Нейробиологи из Корнеллского университета (штат Нью-Йорк) под руководством доцентов Азахары Олива и Антонио Фернандеса-Руиса обнаружили, что реакции зрачка показывают, как и когда мозг прочно и надолго создаёт воспоминания. Научную статью с выводами опубликовали в издании Nature.
У нейробиологов возникли вопросы, на которые невозможно было ответить путём обычных наблюдений. Как именно мозг отделяет поступающие новые знания от ранее полученных, чтобы они не препятствовали друг другу в нашей памяти? И как он контролирует настройки памяти в течение всей ночи?
— Олива.
Исследователи установили подопытным мышам электроды в мозг и мини-камеры для регистрации движений глаз. В результате удалось выяснить, что новые воспоминания всплывают и закрепляются, когда зрачок сужается при промежуточной стадии (подэтапе) медленного сна. То есть происходит это во время фазы сна, когда не наблюдаются быстрые движения глаз, свойственные активным сновидениям. А когда зрачок становится шире, подобное происходит уже для более старых воспоминаний.
Склонность мозга не смешивать эти две стадии сна уберегает от «катастрофического забывания», при котором консолидация (закрепление) одного воспоминания искажает или губит другое. Можно предположить, что во сне сознание перебирает и заново перекладывает в своей «библиотеке» новую и старую информацию о прожитом.
На протяжении месяца группу мышей обучали поискам то воды, то печенья в закоулках лабиринта. Затем мозг подопытных грызунов оснастили электродами и навесили на них миниатюрные камеры, которые отслеживали перемены в зрачках. Выучив новую задачу, мыши затем спали, и электроды передавали их умственную активность, а видеокамеры записывали изменения в зрачках.
Видеофиксация показала, что структура сна мышей в смысле деления на этапы по времени гораздо разнообразнее, чем предполагалось ранее, и что она похожа на стадии сна у людей. Будя грызунов в разные моменты и перепроверяя, насколько они помнят усвоенные уроки, нейробиологи могли делать аналитические выводы о происходящем в их сознании.
Когда мыши переходят к фазе медленного сна, их зрачки сужаются, и именно в эти моменты недавно усвоенные задачи (новые воспоминания) активируются и закрепляются, а предыдущие знания отодвигаются в сторону. И наоборот, старые воспоминания приходят на ум и повторяются, когда зрачок расширяется.
— Олива.
Полученные результаты могут привести к созданию новых методов улучшения памяти у людей. А также открытие подскажет учёным в области компьютерных наук, как ещё эффективнее обучать искусственные нейронные сети.
У нейробиологов возникли вопросы, на которые невозможно было ответить путём обычных наблюдений. Как именно мозг отделяет поступающие новые знания от ранее полученных, чтобы они не препятствовали друг другу в нашей памяти? И как он контролирует настройки памяти в течение всей ночи?
Во время фазы медленного сна, когда глаза неподвижны, идёт сохранение памяти. Моменты эти очень-очень короткие, так как могут длиться лишь 100 миллисекунд, и заметить их без специального оборудования невозможно
— Олива.
Исследователи установили подопытным мышам электроды в мозг и мини-камеры для регистрации движений глаз. В результате удалось выяснить, что новые воспоминания всплывают и закрепляются, когда зрачок сужается при промежуточной стадии (подэтапе) медленного сна. То есть происходит это во время фазы сна, когда не наблюдаются быстрые движения глаз, свойственные активным сновидениям. А когда зрачок становится шире, подобное происходит уже для более старых воспоминаний.
Склонность мозга не смешивать эти две стадии сна уберегает от «катастрофического забывания», при котором консолидация (закрепление) одного воспоминания искажает или губит другое. Можно предположить, что во сне сознание перебирает и заново перекладывает в своей «библиотеке» новую и старую информацию о прожитом.
На протяжении месяца группу мышей обучали поискам то воды, то печенья в закоулках лабиринта. Затем мозг подопытных грызунов оснастили электродами и навесили на них миниатюрные камеры, которые отслеживали перемены в зрачках. Выучив новую задачу, мыши затем спали, и электроды передавали их умственную активность, а видеокамеры записывали изменения в зрачках.
Видеофиксация показала, что структура сна мышей в смысле деления на этапы по времени гораздо разнообразнее, чем предполагалось ранее, и что она похожа на стадии сна у людей. Будя грызунов в разные моменты и перепроверяя, насколько они помнят усвоенные уроки, нейробиологи могли делать аналитические выводы о происходящем в их сознании.
Когда мыши переходят к фазе медленного сна, их зрачки сужаются, и именно в эти моменты недавно усвоенные задачи (новые воспоминания) активируются и закрепляются, а предыдущие знания отодвигаются в сторону. И наоборот, старые воспоминания приходят на ум и повторяются, когда зрачок расширяется.
Это похоже на попеременные то новое обучение, то возвращение к старым знаниям, то новое обучение, то старые знания, и это меняется в течение сна. Мы предполагаем, что у мозга есть промежуточный временной интервал, который отделяет новое обучение от старых знаний
— Олива.
Полученные результаты могут привести к созданию новых методов улучшения памяти у людей. А также открытие подскажет учёным в области компьютерных наук, как ещё эффективнее обучать искусственные нейронные сети.
- Дмитрий Ладыгин
- shedevrum.ai
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Радиационная «бомба замедленного действия» обнаружена в Чернобыле: и они до сих пор готова «взрываться»
Новые опыты покажут, каким будет зона отчуждения для следующих поколений...
После чудовищного Эль-Ниньо наш мир, возможно, уже не будет прежним
Первой жертвой будет Амазония, но это, как говорят ученые, только начало...
«Мы научили медведей видеть в нас добычу»: биолог рассказал, почему хищники нападают на людей по всей России
По словам ученого, совпало сразу несколько факторов, поэтому решить проблему будет сложно...
«Мясной фарш» для Гитлера: как виртуозная операция в 1943 году решила ход битвы за Италию
Дерзко, остроумно и с огромной долей везения: британский план висел на волоске, но Лондону помогли… сами немцы...
Шуховскую башню в Москве начали разбирать: почему правнук великого русского инженера против такой «реконструкции»?
Где главный промах московских властей и чем восстановление отличается реконструкции?...
Крестик XII века показал, настолько ученые ошибались в истории древнего Смоленска
Скромный артефакт из редкого материала оказался для археологов дороже серебряного клада...
Пустая еда: почему за 60 лет наши продукты потеряли половину полезных веществ и микроэлементов
По словам исследователей, мир находится в состоянии скрытого голода: калорий, вроде бы, хватает, а витаминов и минералов нет...
Самое древнее кораблекрушение в истории: что нашли турецкие ученые на судне, которое утонуло 4600 лет назад?
Подобные артефакты в свое время находили не только в легендарной Трое, но и рядом с Великой пирамидой в Египте...
Монетный детектив: российский ученый 10 лет охотился за распроданными сокровищами и раскрыл тайну древнего царства на Боспоре
Пожалуй, это одна из самых интересных исторических загадок, раскрытых в последнее время...
Таинственные траншеи в Австралии помогут открыть скрытые пещеры на Марсе
Равнина, которая 14 миллионов лет без воды, подсказала ученым, как расшифровывать фотографии с Красной планеты...
Кто на самом деле сделал Терракотовую армию: историческую сенсацию рассмотрели в отпечатках на древней глине
Поразительно, но открытие китайских ученых перекликается с исследованиями по Древнему Египту и Ближнему Востоку...
Почему ледник Судного дня не перестанет таять, даже если остынут моря и океаны?
Новое исследование показало: у Антарктиды есть поразительные сценарии будущего, от которых зависит судьба всего мира...