Спавање помаже мозгу да се припреми за будућност, сада знамо и како

Добро је познато да је сан важан за памћење и учење, између осталог, али научници још увек откривају прецизне механизме који су укључени у те процесе.

Традиционално, на то се гледа као на обрнут процес: ми доживимо нешто, сећање на то се затим током неколико наредних ноћи, током сна, обрађује и складишти у зависности од значаја, те се можемо касније по жељи присетити тог дешавања.

Међутим, како сугеришу резултати нове студије, чини се да нам сан помаже да обрадимо не само прошла сећања, већ и будућа. Осим консолидације и очувања сећања док спавамо, како научници наводе, мозак нас такође активно припрема за „снимање“ предстојећих догађаја.

Није магија, памћење се „поправља и припрема“ преко ноћи  

Памћење је сложен феномен који нам помаже да постанемо оно што јесмо, а из наше субјективне перспективе може оно може деловати готово магично.

Али није у питању никаква магија. На ћелијском нивоу, групе специјализованих неурона познатих као енграмске ћелије физички кодирају наша животна искуства у формату који касније можемо да „извадимо из фолдера успомена“.

Претходна истраживања су јасно показала да је сан кључан за правилно функционисање овог процеса, али многи физиолошки детаљи и даље су непознаница. Поред пуког складиштења успомена, наш мозак такође обавља невероватне подвиге приликом обраде и организације, од којих се већина дешава током „менталног мировања“.

За потребе нове студије, јапански истраживачи покушали су да сазнају више о улози спавања у обради запамћених материјала, укључујући припрему за незаборавна искуства која се још нису догодила.

Аутори су користили систем за снимање мишева који се слободно крећу. Систем је омогућио да се открију и енграмске и неенграмске ћелије у фазама обраде меморије, а научници су пратили активност неурона пре, током и после догађаја вредних памћења које су мишеви доживели.

Овим је откривено другачије понашање специфичних група неурона у различитим когнитивним условима, укључујући и док су мишеви спавали и пре и после учења.

Резултати су разоткрили два паралелна процеса који се одвијају у сну након учења. Прво, енграмске ћелије које су првобитно кодирале сећања показале су предвидљиве обрасце реактивације, део добро документоване процедуре мозга за консолидацију памћења током спавања.

Студија је такође открила још једну занимљиву групу неурона, који још нису били доведени у везу са специфичним сећањима.

Ове „ћелије које ће постати енграмске“, како их називају истраживачи, постајале су све синхронизованије док су мишеви спавали након учења. Касније су исте групе неурона кодирале нова, другачија сећања.

„Ћелије које ће постати енграмске показале су повећану заједничку активност са постојећим енграмским ћелијама током спавања, што сугерише да ова интеракција помаже у обликовању нових меморијских мрежа“, каже коаутор студије Каору Инокучи, професор биохемије на Универзитету Тојама у Јапану.

Истраживачи су такође развили модел неуронске мреже за симулацију активности у хипокампусу, надајући се да ће додатно разјаснити механизме рада мозга.

Везе између енграмских ћелија и оних које ће то тек постати

Модел је указао на синаптичку депресију и скалирање, феномене за које се зна да модификују неуронске везе током спавања, као вероватно важне за организовање ових енграмских ћелија – процес који је нестао у моделу када су ти механизми били онемогућени.

Енграмске ћелије и оне које тек треба да постану такве показале су интригантну заједничку активацију у сну након учења, показала је студија, наговештавајући неку координацију или чак пренос података између неуронских мрежа за прошла и будућа сећања.

Ово сугерише да квалитет сна између учења може утицати, не само на наше памћење онога што смо до сада научили, већ и на то колико ћемо добро задржати нове информације у меморији у блиској будућности.

Иако су неопходна додатна истраживања, ово би могао да буде драгоцен увид за област образовања и лечење поремећаја памћења, и могло би помоћи и у откривању нових начина да се помогне људима да своје когнитивне способности подигну на максимум.

„Уверени смо да манипулација можданом активношћу током спавања или обрасцима спавања може открити методе за побољшање памћења откључавањем латентног потенцијала мозга“, нагласио је професор Инокучи.

Изнад свега, међутим, ова открића придружују се мноштву постојећих доказа да сви треба да схватимо сан озбиљно.

„Желимо да људи схвате да сан није само пуки одмор – он игра кључну улогу у томе како мозак обрађује информације. Имајући то на уму, надамо се да ће сви почети више да цене сан и да га користе као начин да побољшају свој општи квалитет живота“, поручио је професор Инокучи.

Студија је објављена у часопису Nature Communications.