Ученые Мичиганского университета раскрыли важную роль сна в формировании памяти, объяснив, почему последовательность фаз медленного (не-REM) и быстрого (REM) сна сохраняется у всех видов. Исследование, опубликованное в журнале PLoS Computational Biology, показало, что эта схема — сначала укрепление воспоминаний, затем их «очистка» — обеспечивает ясность и долговечность запоминания.
Сон состоит из чередующихся циклов, где фазы не-REM и REM следуют строго по порядку. Это универсальное правило, несмотря на различия в биологии организмов, от мышей до человека. Исключения, такие как нарушения сна, обычно связаны с патологиями. Ученые предположили, что структура сна эволюционно сформировалась, чтобы оптимизировать работу памяти.
Эксперименты с мышами помогли понять механизм. Животных помещали в новую среду, после чего им давали слабый электрический стимул. Ученые изучали активность гиппокампа — области мозга, связанной с запоминанием, с помощью компьютерной модели, имитирующей нейронные процессы. Модель учитывала влияние ацетилхолина, вещества, регулирующего активность нейронов во время сна.
Результаты показали, что фаза не-REM усиливает воспоминания, как "кусты, которые растут и становятся прочнее". Затем REM-фаза действует как "садовник", удаляя лишнее, чтобы избежать путаницы. Без правильной последовательности информация теряет четкость, а запоминание становится хаотичным.
Исследование подчеркивает, что эволюция сохранила этот порядок, так как он критически важен для эффективного функционирования памяти. Открытие может помочь в разработке методов терапии для расстройств, связанных с потерей памяти, таких как болезнь Альцгеймера. Понимание механизмов сна открывает новые горизонты для улучшения учебных процессов, профессиональной продуктивности и общего качества жизни.