Ученые под руководством Симона Фагель-Субейрана выяснили, как сон влияет на реорганизацию нейронных сетей, связанных с памятью. Для этого они использовали электроэнцефалографию высокой плотности, позволяющую детально отслеживать активность различных участков мозга.
В эксперименте участвовали 24 студента университета средним возрастом около 23 лет. Им предлагали запоминать связи между словами и изображениями — например, ассоциировать глаголы с картинками автомобилей, музыкальных инструментов, домов. После обучения участники проходили два теста на запоминание: первый — вечером перед сном, второй — утром после пробуждения. Во время обоих тестов ученые записывали электрическую активность их мозга.
Результаты оказались весьма показательными. Если вечером, до сна, наиболее интенсивная активность при успешном вспоминании наблюдалась в теменной области мозга, то утром она смещалась к передней части височной доли. Это говорит о том, что за ночь мозг буквально перераспределяет «хранение» информации между своими отделами.
Особую роль в этом процессе, как выяснили авторы эксперимента, играет медленноволновый сон — самая глубокая стадия сна, проходящая без сновидений. Сознание в этой фазе почти отключено, а мозг работает в замедленном, восстановительном режиме. В это время происходят важнейшие процессы: мозг генерирует крупные медленные волны, нейроны восстанавливаются после дневной нагрузки, а из мозговой ткани выводятся продукты метаболизма. Кроме того, во время глубокого сна вырабатывается гормон роста, организм восстанавливает ткани, укрепляется иммунитет.
Именно в этой фазе сна мозг «переписывает» свежие впечатления в долговременную память, закрепляя новые знания и навыки, и результаты исследования показали, что участники, проводившие больше времени в фазе медленноволнового сна, утром лучше помнили выученный материал. Более того, у них наблюдался более выраженный сдвиг мозговой активности от теменных областей к височным.
«Эти результаты указывают на связь между медленноволновым сном и консолидацией, а также функциональной реорганизацией сетей эпизодической памяти», — заключают авторы работы.
Исследование позволило лучше понять, как сон трансформирует наши воспоминания. Впрочем, ученые отмечают ограничения своей работы: выборка была небольшой и состояла исключительно из молодых студентов. У людей старшего возраста или других социальных групп результаты могут отличаться. Тем не менее полученные данные наглядно показали, насколько важен качественный глубокий сон для обучения и сохранения информации.
Ранее ученые выяснили, что недосып сокращает жизнь почти так же сильно, как курение.