"Новые взрослые" нейроны в гиппокампе консолидируют память во время фазы быстрого сна.
Исследования по изучению сна и памяти, проведенные в прошлом веке, показали, что сон способствует удержанию воспоминаний как у человека, так и у животных. Однако точные механизмы мозга, которые способствуют сохранению воспоминаний во время сна, до недавнего времени оставались неясными.
С 1950-х годов неврологи подозревают, что сон облегчает консолидацию памяти во время фазы быстрого сна. В 1957 году Уильям Демент и Натаниэл Клейтман из Университета Чикаго опубликовали знаковое исследование, проведённое на взрослых, показывающее, что люди видят сны в фазе быстрого сна.
Несколько лет назад, исследование, проведённое на мышах, было опубликовано в журнале "Science". В нём выявили, что особые ритмы мозговых волн, которые возникают во время фазы быстрого сна, необходимы для консолидации контекстной памяти.
В настоящее время еще одно новаторское исследование, проведённое на мышах, улучшает наше понимание того, как особые нейроны в гиппокампе, так называемые "новые взрослые" нейроны, консолидируют воспоминания во время фазы быстрого сна. Эта статья японских исследователей из Университета Цукубы и Университета Токио была опубликована в интернете ещё до выхода в свет 4 июня в журнале "Neuron".
"Эти результаты показывают причинно-следственную связь между активностью "новых взрослых" нейронов во время фазы быстрого сна и консолидацией памяти", - утверждает автор работы Дипендра Кумар (Deependra Kumar) из Университета Цукубы в Японии и его соавторы в аннотации к исследованию.
В прошлом году обзор исследований, касающихся функции "новых взрослых" нейронов в гиппокампе, опубликованный в журнале "Nature Neuroscience" показал, что нейрогенез (т.е. "рождение новых нейронов") во взрослом гиппокампе способствует созданию библиотеки опыта.
Нейрогенез в гиппокампе может происходить на протяжении всей жизни большинства млекопитающих, включая мышей и людей.
Однако до сих пор мало что было известно о роли, которую играют "новые взрослые" нейроны, в консолидации памяти во фазы быстрого сна.
Для последнего исследования "новых взрослых" нейронов, исследователи в Японии использовали современную оптогенетическую манипуляцию и кальциевую визуализацию, чтобы увидеть, способствует ли активность "новых взрослых" нейронов консолидации памяти во время фазы быстрого сна у мышей.
"Мы обнаружили, что "новые взрослые" нейроны, которые были наиболее активны в фазе быстрого сна после выполненного задания на память, скорее всего, были активны во время обучения", - сказал ведущий автор исследования Масаси Янагисава в новостном выпуске 5 июня. "Далее, когда мы изучили влияние оптогенетического глушения на активность "новых взрослых" нейронов во время сна, мы обнаружили, что консолидация контекстных воспоминаний была нарушена". Профессор Янагисава является основателем и директором Международного института интегративной медицины сна.
Последние исследования профессора Янагисавы и его коллег свидетельствуют о том, что во время фазы быстрого сна "новые взрослые" нейроны претерпевают синаптические изменения, которые повышают их пластичность и обеспечивают более эффективную консолидацию памяти. Кроме того, уникальные колебания мозговых волн, которые происходят во время фазы быстрого сна, могут способствовать синхронизации между конкретными "новыми взрослыми" нейронами, которые являются ключевыми для консолидации памяти.
"Это важное событие, так как деятельность и роль "новых взрослых" нейронов в консолидации памяти во время сна была ранее не изучена, как и тип гиппокампального нейрона, отвечающего за консолидацию памяти во время сна", - заключает профессор Янагисава и его коллеги в пресс-релизе.
Недавнее открытие, что "новые взрослые" нейроны, в гиппокампе, необходимы для консолидации памяти во время фазы быстрого сна улучшает наше общее понимание того, как формируются воспоминания и может привести к новым методам лечения для пациентов с нарушениями памяти.
Несмотря на то, что последние исследования "новых взрослых" нейронов, фазы быстрого сна и консолидации памяти не исследуют связь между аэробными упражнениями и более сильным нейрогенезом, предыдущие исследования на животных и людях показали, что кардиотренировки похожи на "удобрение" для нейронов в гиппокампе.
Основываясь на растущем количестве доказательств, можно предположить, что умеренная физическая нагрузка или интервальная тренировка высокой интенсивности может быть благоприятной для консолидации памяти, помогая людям лучше спать и проводить больше времени в фазе быстрого сна каждую ночь, а также облегчая рождение большего количества "новых взрослых" нейронов, консолидирующих память.