Быстрый сон влияет на память.
Исследование, проведённое в Дугласовском институте психического здоровья при Университете МакГилл и Университете Берна, свидетельствует о том, что фаза быстрого сна действительно играет в процессах памяти самую непосредственную роль. По крайней мере, у мышей. Об этом на протяжении десятилетий яростно спорили ученые — фаза быстрого движения глаз во время сна (REM-сон) — та фаза, во время которой появляются сновидения — непосредственно участвует в формировании памяти. Такое открытие удостоилось публикации в журнале Science. Любая вновь приобретённая информация сначала хранится в разных видах памяти, к примеру, пространственной или эмоциональной, и только потом объединяется или интегрируется. «Как мозг выполняет этот процесс, оставалось неясным до сих пор. Нам впервые удалось доказать, что быстрый сон имеет исключительно важное значение для нормального формирования пространственной памяти у мышей», — объясняет Силвейн Уильямс (Sylvain Williams), чья команда также представляет собой часть научно-исследовательской сети CIUSSS de l’Ouest-de-l’Île-de-Montréal.
В сотнях предыдущих исследований безуспешно пытались изолировать нейронную активность во время сна с помощью традиционных экспериментальных методов. Здесь учёные пошли немного другим путём. Они использовали не так давно разработанный и уже популярный среди нейрофизиологов оптогенетический метод визуализации, который позволил им точно определить целевую популяцию нейронов и регулировать их активность под действием света. «Мы выбрали те нейроны, которые управляют активностью гиппокампа — структуры, формирующей память во время бодрствования, а также системы GPS мозга», — говорит Уильямс.
Чтобы проверять долговременную пространственную память у мышей, учёные обучали грызунов замечать новый объект в контролируемой среде, где уже был объект, ранее ими обследованный и идентичный новому по форме и объёму. Мыши тратили больше времени, исследуя «новинку» и тем самым демонстрируя, как проходит их обучение и воспоминание ранее изученного. Когда эти мыши находились в фазе быстрого сна, исследователи использовали световые импульсы, чтобы выключить связанные с памятью нейроны и определить, как это повлияет на её консолидацию (переход из кратковременной в долговременную). На следующий день те же грызуны полностью «провалили» задачу пространственной памяти, не показав даже малой доли того опыта, который получили в предыдущий день. Их память, в сравнении с контрольной группой, оказалась будто стёртой или, по крайней мере, обесцененной. «Выключение этих же нейронов, но вне эпизодов быстрого сна, не имело никакого влияния на память. Это означает, что активность нейронов конкретно во время фазы быстрого сна необходима для нормальной консолидации памяти», — говорит ведущий автор исследования Ричард Бойс (Richard Boyce), аспирант, который, как ни странно, часто за время экспериментов сам не спал всю ночь.
Фаза быстрого сна считается важнейшим компонентом сонного цикла у всех млекопитающих, включая человека. Плохое его качество всё в большей степени связывается с возникновением различных расстройств мозга типа болезни Альцгеймера или Паркинсона. В частности, при болезни Альцгеймера часто существенно искажена именно фаза быстрого сна, и результаты этого исследования показывают, что такое нарушение может напрямую способствовать нарушениям памяти при «альцгеймеровской» патологии, говорят исследователи.
Causal evidence for the role of REM sleep theta rhythm in contextual memory consolidation by Richard Boyce, Stephen D. Glasgow, Sylvain Williams, and Antoine Adamantidis in Science. Published online May 2016 doi:10.1126/science.aad5252