Исследование, опубликованное 1 октября в журнале Communications Biology, показало, что быстрая фаза сна (REM-сон) играет ключевую роль в реорганизации воспоминаний. Большее количество REM-сна связано с ослаблением мозгом конкретных, детальных воспоминаний при одновременном сохранении более широких, категориальных концепций, к которым они относятся.
В эксперименте приняли участие 32 здоровых молодых взрослых. Участникам было предложено выучить 96 пар, состоящих из слова-действия и изображения животного или растения. Для отслеживания мозговых волн во время начального этапа обучения и последующего ночного сна использовался электроэнцефалограф (ЭЭГ).
Для сравнения мозговых паттернов, записанных до и после сна, исследователи применили метод анализа репрезентативного сходства. Этот подход позволил отследить изменения в нейронных представлениях двух типов памяти: детальных воспоминаний, связанных с конкретными изображениями (например, фотография одного бигля), и категориальных воспоминаний, охватывающих общие понятия (например, категория «все животные»).
Результаты анализа показали, что после ночного сна мозговые паттерны, связанные с конкретными, отдельными изображениями, ослабли. В то же время нейронные сигналы, соответствующие общим категориям, остались стабильными. Этот сдвиг от конкретики к обобщению был более выражен у тех людей, в общем времени сна которых была выше доля REM-сна по сравнению с глубоким сном.
Ведущий автор исследования Цзин Лю, научный сотрудник-ассистент в Гонконгском политехническом университете, утверждает, что сон не просто укрепляет воспоминания, а активно реорганизует способ их хранения. «Даже когда люди вспоминали одни и те же вещи после пробуждения, мозговые паттерны, стоящие за этими воспоминаниями, изменились», — заявила Лю.
Согласно интерпретации исследователей, разные фазы сна выполняют разные функции. Предполагается, что REM-сон помогает мозгу обобщать новые воспоминания, связывая их с уже существующими знаниями. В свою очередь, медленноволновой сон (глубокий сон) способствует сохранению новых воспоминаний в их первоначальной, более детализированной форме. Этот процесс балансировки между точностью деталей и обобщением категорий объясняет, как со временем развиваются сложные сети знаний в мозге.
Доктор Джордж Драгой, профессор психиатрии и нейронаук в Йельском университете, не принимавший участия в исследовании, считает, что REM-сон и медленноволновой сон выполняют не противоположные, а взаимодополняющие функции. По его мнению, медленноволновой сон поддерживает запоминание конкретных переживаний, в то время как REM-сон отвечает за общие знания и факты. Он отметил, что качественный сон и более длительные периоды REM-сна могут способствовать этой полезной трансформации памяти.
Цзин Лю подчеркивает, что результаты исследования демонстрируют сильную ассоциацию, но не доказывают причинно-следственную связь. Нельзя утверждать, что именно REM-сон вызывает эти изменения в памяти, хотя корреляция очевидна.
Еще одним ограничением является сама технология ЭЭГ. Мониторинг мозговых волн с поверхности головы, по словам исследователей, «не позволяет нам точно определить области мозга, управляющие этими изменениями». Метод не обладает достаточной точностью для локализации конкретных нейронных цепей.
В будущих исследованиях планируется комбинировать ЭЭГ с записями с электродов, имплантированных внутрь черепа, для идентификации конкретных участков мозга, вовлеченных в процесс. Также ученые намерены проводить эксперименты по реактивации определенных воспоминаний во время сна, например, воспроизводя звуки, связанные с заданием на обучение, и целенаправленно прерывать определенные стадии сна для наблюдения за их влиянием на гибкое использование полученной информации.
Изображение носит иллюстративный характер
В эксперименте приняли участие 32 здоровых молодых взрослых. Участникам было предложено выучить 96 пар, состоящих из слова-действия и изображения животного или растения. Для отслеживания мозговых волн во время начального этапа обучения и последующего ночного сна использовался электроэнцефалограф (ЭЭГ).
Для сравнения мозговых паттернов, записанных до и после сна, исследователи применили метод анализа репрезентативного сходства. Этот подход позволил отследить изменения в нейронных представлениях двух типов памяти: детальных воспоминаний, связанных с конкретными изображениями (например, фотография одного бигля), и категориальных воспоминаний, охватывающих общие понятия (например, категория «все животные»).
Результаты анализа показали, что после ночного сна мозговые паттерны, связанные с конкретными, отдельными изображениями, ослабли. В то же время нейронные сигналы, соответствующие общим категориям, остались стабильными. Этот сдвиг от конкретики к обобщению был более выражен у тех людей, в общем времени сна которых была выше доля REM-сна по сравнению с глубоким сном.
Ведущий автор исследования Цзин Лю, научный сотрудник-ассистент в Гонконгском политехническом университете, утверждает, что сон не просто укрепляет воспоминания, а активно реорганизует способ их хранения. «Даже когда люди вспоминали одни и те же вещи после пробуждения, мозговые паттерны, стоящие за этими воспоминаниями, изменились», — заявила Лю.
Согласно интерпретации исследователей, разные фазы сна выполняют разные функции. Предполагается, что REM-сон помогает мозгу обобщать новые воспоминания, связывая их с уже существующими знаниями. В свою очередь, медленноволновой сон (глубокий сон) способствует сохранению новых воспоминаний в их первоначальной, более детализированной форме. Этот процесс балансировки между точностью деталей и обобщением категорий объясняет, как со временем развиваются сложные сети знаний в мозге.
Доктор Джордж Драгой, профессор психиатрии и нейронаук в Йельском университете, не принимавший участия в исследовании, считает, что REM-сон и медленноволновой сон выполняют не противоположные, а взаимодополняющие функции. По его мнению, медленноволновой сон поддерживает запоминание конкретных переживаний, в то время как REM-сон отвечает за общие знания и факты. Он отметил, что качественный сон и более длительные периоды REM-сна могут способствовать этой полезной трансформации памяти.
Цзин Лю подчеркивает, что результаты исследования демонстрируют сильную ассоциацию, но не доказывают причинно-следственную связь. Нельзя утверждать, что именно REM-сон вызывает эти изменения в памяти, хотя корреляция очевидна.
Еще одним ограничением является сама технология ЭЭГ. Мониторинг мозговых волн с поверхности головы, по словам исследователей, «не позволяет нам точно определить области мозга, управляющие этими изменениями». Метод не обладает достаточной точностью для локализации конкретных нейронных цепей.
В будущих исследованиях планируется комбинировать ЭЭГ с записями с электродов, имплантированных внутрь черепа, для идентификации конкретных участков мозга, вовлеченных в процесс. Также ученые намерены проводить эксперименты по реактивации определенных воспоминаний во время сна, например, воспроизводя звуки, связанные с заданием на обучение, и целенаправленно прерывать определенные стадии сна для наблюдения за их влиянием на гибкое использование полученной информации.
