Ученые вызвали эффект сна в бодрствующем мозге
Ученые заставили отдельные участки мозга бодрствующих мышей работать так, будто они находятся в фазе глубокого сна. Это помогло животным лучше справиться с последствиями недосыпа в тестах на память.
Источник: Новости науки.
МОСКВА, 9 июня. /Новости науки/. Американские ученые научились запускать в отдельных областях мозга бодрствующих мышей восстановительный процесс, который обычно идет только во время сна. Об этом сообщила пресс-служба Национальных институтов здравоохранения США со ссылкой на статью в Nature Neuroscience.
Ученые проверяли, можно ли искусственно вызвать в мозге ритмы, похожие на активность во время медленного сна. Именно в этой фазе мозг оценивает связи между нейронами, сохраняет важные для памяти контакты, ослабляет лишние и освобождает место для нового обучения.
Ранее ученые уже показали, что у людей и крыс при сильном недосыпе могут появляться локальные медленные волны. Это признак фазы медленного сна, но такие эпизоды были слишком короткими и случайными. В новой работе исследователи решили вызвать такие ритмы более точно и на более длительное время.
Для этого они использовали генетические изменения и импланты, которые подавали световые импульсы в мозг мышей. Так ученые на 30 минут запускали ритмическую активность «включения и выключения» нейронов в одной стороне мозга. Этот рисунок работы похож на тот, который возникает во время медленного сна.
После такой стимуляции у мышей снижалась потребность во сне именно в тех участках мозга, которые ученые активировали. Это показало, что локальная «перезагрузка» действительно частично заменила обычное восстановление во сне.
Затем исследователи проверили память животных. Для этого они использовали тест на тактильную память, в котором важна способность различать объекты на ощупь. Мыши с недосыпом, которым стимулировали двигательные и чувствительные зоны мозга с обеих сторон, справились с заданием почти так же, как выспавшиеся животные. Мыши с недосыпом без такой стимуляции показали заметно худший результат.
Авторы считают, что главным оказался не общий спад активности нейронов, а точный чередующийся ритм их включения и выключения. Это уточняет представления о том, что именно делает сон восстановительным.
В будущем планируется проверить, можно ли получить похожий эффект у людей без имплантов — например, с помощью неинвазивной транскраниальной стимуляции, когда на мозг воздействуют через кожу головы.
Ученые проверяли, можно ли искусственно вызвать в мозге ритмы, похожие на активность во время медленного сна. Именно в этой фазе мозг оценивает связи между нейронами, сохраняет важные для памяти контакты, ослабляет лишние и освобождает место для нового обучения.
Ранее ученые уже показали, что у людей и крыс при сильном недосыпе могут появляться локальные медленные волны. Это признак фазы медленного сна, но такие эпизоды были слишком короткими и случайными. В новой работе исследователи решили вызвать такие ритмы более точно и на более длительное время.
Для этого они использовали генетические изменения и импланты, которые подавали световые импульсы в мозг мышей. Так ученые на 30 минут запускали ритмическую активность «включения и выключения» нейронов в одной стороне мозга. Этот рисунок работы похож на тот, который возникает во время медленного сна.
После такой стимуляции у мышей снижалась потребность во сне именно в тех участках мозга, которые ученые активировали. Это показало, что локальная «перезагрузка» действительно частично заменила обычное восстановление во сне.
Затем исследователи проверили память животных. Для этого они использовали тест на тактильную память, в котором важна способность различать объекты на ощупь. Мыши с недосыпом, которым стимулировали двигательные и чувствительные зоны мозга с обеих сторон, справились с заданием почти так же, как выспавшиеся животные. Мыши с недосыпом без такой стимуляции показали заметно худший результат.
Авторы считают, что главным оказался не общий спад активности нейронов, а точный чередующийся ритм их включения и выключения. Это уточняет представления о том, что именно делает сон восстановительным.
В будущем планируется проверить, можно ли получить похожий эффект у людей без имплантов — например, с помощью неинвазивной транскраниальной стимуляции, когда на мозг воздействуют через кожу головы.
