«Яку роль грають стадії сну у формуванні спогадів?» – таким питанням задалися нейробіологи Пенсільванського університету (США).
З метою з'ясувати це вони створили моделі нейронних мереж для імітації функцій навчання та пам'яті, та простежили як мозок працює.
Вченим давно відомо, що нові враження, отримані мозком за день, обробляються під час сну і стають частиною пам'яті та знань, але як саме це відбувається залишається загадкою. Використовуючи комп'ютерну модель нейронної мережі, американські нейробіологи отримали нове уявлення про цей процес.
Результати показали, що в міру того, як мозок циклічно проходить через фази повільного та швидкого сну, які змінюються приблизно п'ять разів за ніч, відділ мозку під назвою гіпокамп, який бере участь у процесі консолідації пам'яті, навчає кору мозку (неокортекс) тому, чому він сам навчився протягом дня, перетворюючи нову, швидкоплинну інформацію на міцну довготривалу пам'ять.
«Одна область мозку може навчати іншу область мозку під час сну, коли немає жодного керівництва із зовнішнього світу», – пояснює доктор Ганна Шапіро, одна з авторів дослідження.
Моделювання показало, що під час фази повільного сну мозок переважно переглядає недавні події та отримані дані завдяки роботі гіпокампа, а під час швидкого сну він в основному повторює те, що сталося раніше, завдяки сховищу пам'яті у відділах кори.
«Оскільки ці дві ділянки мозку зв'язуються під час повільного сну, гіпокамп фактично навчає неокортекс, а потім, під час фази швидкого сну, неокортекс повторно активується і починає відтворювати те, що він вже вивчив, закріплюючи дані в довгостроковій пам'яті», – додає доктор Шапіро.
Далі вчені мають намір перевірити свої моделі експериментально на добровольцях. У довгостроковій перспективі це дасть краще розуміння ролі стадій сну у формуванні пам'яті та може допомогти у лікуванні психічних та неврологічних розладів, симптомом яких є дефіцит сну.