Чи можна стерти спогади: Вчені дослідили, що робить мозок під час сну

Стимуляція мозку може потенційно сприяти видаленню неприємних спогадів або їх перекодуванню, як показує нове дослідження, яке вперше продемонструвало процес консолідації спогадів у мозку під час сну, підтверджуючи довготривалу гіпотезу про згруповання подій, які мають місце протягом дня. Вчені використали синхронну стимуляцію певних областей мозку учасників дослідження, що мали важку епілепсію, зміцнюючи їх спогади під час сну.

Читайте також: У Китаї вчені почали копати в Землі яму глибиною 10 000 метрів (відео)

"Це пряма перевірка домінуючої теорії про те, як мозок консолідує спогади під час сну, яка раніше була припущена, але не була підтверджена причинно-наслідковими зв'язками. Це дослідження є кроком у напрямку підтвердження цієї теорії", – сказала Анна Шапіро, професорка психології з Пенсильванського університету.

За допомогою електродів, встановлених у мозок пацієнтів з епілепсією, вчені відстежували мозкову активність під час глибокого сну, коли спогади консолідуються та зберігаються. Шляхом синхронної стимуляції відповідних областей мозку під час сну вчені змогли покращити запам'ятовування фотографій, показаних учасникам перед сном.

Сон завжди був повним загадок для нас, хоча ми з ним стикаємося щодня. "Багато відбувається під час сну", зауважує Іцхак Фрід, нейрохірург Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі, старший автор дослідження.

Під час лікування пацієнтів, що страждають епілепсією, Фрід часто встановлює електроди у їхній мозок та спостерігає за ними кілька днів, щоб визначити місцезнаходження нападів. Під час очікування на такі напади, він пропонує пацієнтам прийняти участь у його дослідженні, пов'язаному з роботою пам'яті.

Зазвичай він вивчає їх, коли вони не сплять, аналізуючи, як мозок обробляє інформацію, коли людина намагається запам'ятати її. "Пацієнти можуть повідомити нам, коли вони щось згадують", пояснює Фрід.

Читайте також: Вчені пояснили, чому собаки їдять траву та чи варто їм забороняти це робити

У рамках цього дослідження, опублікованого в журналі "Nature Neuroscience", він і його колеги, зокрема Майя Гева-Сагів і Юваль Нір, вивчали мозкову активність цих пацієнтів під час глибокої фази сну, коли відбувається консолідація та збереження спогадів.

Оскільки мозок генерує хвилі різних частот під час цього періоду, Фрід вирішив стимулювати відповідні області синхронно, порівнюючи цей процес з роботою диригента, який керує оркестром.

Перед сном учасникам дослідження показували парні фотографії відомих знаменитостей та тварин. Того самого ранку їм демонстрували зображення, а учасники, які отримували синхронну стимуляцію під час сну, краще запам'ятали, які фотографії були показані минулої ночі.

Важливо зазначити, що учасники не відчували жодних відчуттів під час стимуляції.

Мозок переосмислює події, які відбуваються під час сну, але це відбувається не так, як вони відбулися в реальному житті. "Це має бути ефективніше", додає Фрід.

Зв'язок між сном та пам'яттю є дуже важливим. Фрід пояснює, що депривація сну сповільнює роботу мозкових клітин, що призводить до погіршення пам'яті та когнітивних функцій.

У людей, які страждають від захворювань, пов'язаних з пам'яттю, таких як хвороба Альцгеймера та Паркінсона, часто відбувається порушення сну, що додатково погіршує їх стан.

Фрід сподівається, що краще розуміння зв'язку між сном та пам'яттю допоможе вченим в майбутньому допомогти людям із розладами пам'яті.

Він порівнює ефект стимуляції з використанням слухового апарата, який покращує слух людей. "В принципі, цікаво було б мати засіб покращити пам'ять", каже Фрід.

Теоретично, подібний підхід можна також застосувати для ідентифікації ланцюга в мозку, що кодує страшні спогади, наприклад, про війну або насильство, та використовувати стимуляцію, щоб знищити або змінити ці спогади.

Читайте також: Вчені відповіли, як будуть поводити себе люди, коли дізнаються про кінець світу

Фрід отримав новий грант у розмірі 7 мільйонів доларів на нове дослідження, яке дослідить, чи може штучний інтелект допомогти визначити та зміцнити певні спогади в мозку.

Зараз стимуляція мозку потребує складної операції з імплантації електродів глибоко в мозок, пояснює Фрід.

"Якщо ми зможемо зробити цю технологію більш мінімалістичною та поєднати її з глибоким навчанням та штучним інтелектом, ми можемо створити потужну систему, яка допоможе людям", – заключає Фрід.

Нагадаємо, що гіпокамп є ключовою структурою пам'яті зі зв'язками, які відрізняються для різних типів пам'яті. Зменшення розміру гіпокампа при психічних розладах, що впливають на пам'ять, є важливим діагностичним критерієм.

Неокортекс відповідає за вищі когнітивні функції, такі як мова, письмо та розв'язування проблем. Він також відіграє роль у аналітичному та математичному мисленні.

Депривація сну – це стан, коли відсутність або обмеження сну стають фактором. Це може статися внаслідок розладів сну, свідомого вибору або примусово, наприклад, при тортурах і допитах. Депривація сну може призводити до втоми, сонливості вдень, незграбності, збільшення ваги та загалом негативно впливати на мозок і когнітивні функції.

Нагадаємо, раніше вчені з Індії зафіксували появу перших гібридів між сірим вовком і собакою на території країни.

Бажаєте отримувати найактуальніші новини про війну та події в Україні – підписуйтесь на наш Телеграм-канал!