August 13th, 2017

Как сон превращает кратковременную память в долговременную

Перевод информации из кратковременного хранилища в долговременное происходит при диалоге между разными центрами памяти.



как сон превращает кратковременную память в долговременную
Срез через мышиный гиппокамп со модифицированными нейронами, светящимися флуоресцентным зелёным белком

Мы знаем, что всякая новая информация попадает сначала в кратковременную память, а потом в долговременную. Впрочем, иногда превращения кратковременных «файлов» в долговременные не происходит, и мы благополучно забываем то, что изо всех сил старались запомнить.

Нейробиологов (да и не только их) крайне интересует вопрос, от чего этот процесс зависит и какие физиологические, клеточные, молекулярные изменения его сопровождают. Считается, что консолидация памяти – так называют переход от кратковременной её разновидности к долговременной – особенно эффективно идёт во сне. Тому есть целый ряд экспериментальных доказательств, однако, повторим, механизм консолидации остаётся во многом непонятным.

Очевидно, тут много зависит от специфического информационного диалога, который происходит между некоторыми зонами мозга именно во сне. Так, несколько лет назад нейрофизиологи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе показали, что при «сонной» перезаписи информации в мозге ведущую роль играет обмен репликами между неокортексом (то есть новой корой мозга), энторинальной корой и гиппокампом.

Последние исследования лаборатории Максима Баженова в Калифорнийском университете в Риверсайде помогают понять, как именно при «разговоре» разных областей мозга происходит закрепление долговременной памяти. В статье в Journal of Neuroscience авторы говорят о медленных ритмических колебаниях с большой амплитудой, спонтанно возникающих в том или ином участке коры мозга во время сна.

Эти колебания влияют на синапсы – межнейронные соединения, а от синапсов, как известно, зависит почти всё, в том числе и обучение с памятью: если синапс слабеет, то цепочка нейронов рвётся, импульс по ней пробежать уже не может, и какая-то частичка информации оказывается забытой. В свою очередь, изменения в синапсах влияют на рисунок и периодичность самих медленных колебаний: там, где синапсы усилились, будут снова и снова пробегать специфическая последовательность импульсов. Кора мозга как бы всё время повторяет некую информацию, чтобы её не забыть.

Но активность коры, в свою очередь, зависит от особых сигналов из гиппокампа, которые называются остроконечными пульсирующими волнами, или остроконечной рябью, или, в английской терминологии, sharp wave–ripple complexes. Они возникают в стадии медленного сна; также известно, что «рябь», приходящая из гиппокампа, важна для консолидации памяти.

Что именно остроконечные волны делают? По модели Максима Баженова и его коллег они определяют время и место медленных волн коры. То есть от сигнала из гиппокампа зависит, где возникнут корковые колебания и как именно они будут выглядеть. Активность коры, как мы только что сказали, усиливает синапсы, и в дальнейшем сигнал по нервным цепочкам уже сможет проходить спокойно сам, без напоминаний из гиппокампа. Можно сказать, что собственно консолидацию памяти кора выполняет сама, гиппокамп же напоминает, где это нужно сделать, какой эпизод памяти следует записать понадёжнее.

В другой статье, опубликованной в Nature Neuroscience нейробиологами из Университетского колледжа Лондона, речь идёт о конкретных клетках, отвечающих за навигацию, а именно – о нейронах места, располагающихся в гиппокампе, и нейронах решётки, находящихся в энторинальной коре. И те, и другие помогают ориентироваться на местности, за их открытие три года назад присудили Нобелевскую премию по медицине и физиологии. Вдаваться в особенности функционирования нейронов места и нейронов решётки мы сейчас не будем, скажем лишь, что и те, и другие теснейшим образом связаны с памятью (а как иначе – ведь для ориентации на местности нужно держать в уме карту этой самой местности).

Исследователям, экспериментировавшим с крысами, удалось поймать передачу данных от одной части мозга другой – после того, как нейроны гиппокампа вспоминали, что делала и где была крыса полтора часа назад, им с небольшой 10-миллисекунной задержкой отвечали нейроны энторинальной коры.

Известно, что при запоминании нейроны воспроизводят импульсы, которыми они реагировали на новую информацию. Гиппокамп называют одним из главных центров памяти, но он не способен запомнить всё на свете, и потому ему нужно постоянно сбрасывать накопленные сведения в другие «хранилища». Активность клеток гиппокампа и клеток энторинальной коры выглядела так, как будто одни переслали другим какой-то файл, и, по словам авторов работы, это первый случай, когда удаётся наблюдать такую скоординированную работу двух областей мозга, отвечающих за память. (Подчеркнём, что тут речь идёт не о регулярной волновой активности большого мозгового центра в целом, а о специфических импульсах групп клеток.)

Понятно, что исследователи пока расшифровывают отдельные этапы информационно-клеточных процессов, сопровождающих консолидацию памяти, однако с каждой такой работой общая картина делается всё яснее, и, возможно, в более-менее недалёком будущем мы действительно сможем сказать, что наконец-то знаем, как работает наша память.

Автор: Кирилл Стасевич

Ссылка на источник

Buy for 30 tokens
Очень обидно понимать, что мнение простого блогера, который всё поставил на площадку Livejournal, воспринимают в самую последнюю очередь, доверяя всяческим фейкам от совершенно постороннего лица. Сейчас я вам покажу и расскажу, как можно заблокировать абсолютно любой пост, любого блогера.…

Участковый против депрессии: реакция врачей

Главный внештатный психиатр города Москвы в конце июля предложил переучить участковых терапевтов и врачей общей практики, чтобы они могли диагностировать у пациентов депрессию и другие подобные расстройства и лечить их — в том числе и назначая антидепрессанты. МедНовости тогда попросили комментарий у доктора Максима Сологуба, психиатра, заведующего стационарным отделением Центра изучения расстройств пищевого поведения. Тот был в ужасе от этой идеи: антидепрессанты — сложные лекарства с множеством побочных эффектов, а депрессию невозможно вылечить одними лекарствами без психотерапии. Затем мы опубликовали этот текст в медицинском сообществе ВрачиРФ, где разгорелась содержательная дискуссия, высказались и психиатры, и неврологи, и терапевты. Ниже — фрагменты этого обсуждения.

ВрачиРФ — профессиональное сообщество, социальная сеть, в которой общаются только врачи и фармацевты с высшим образованием. Некоторые из них представляются там полным именем, некоторые придумывают ники.

Read more...Collapse )

Ссылка на источник

Как мозг слышит во сне

Спящий мозг воспринимает внешние сигналы по-разному на разных стадиях сна.

как мозг слышит во сне

Сон блокирует все внешние сигналы – они не могут пройти дальше особой области мозга, называемой таламусом, через который идёт информация почти от всех органов чувств (кроме обонятельной).

В то же время с 60-х годов прошлого века известно, что некоторые сигналы всё же проходят сквозь «сонный блок», например, человек может услышать своё имя. Что именно при этом происходит в мозге, точно пока неясно, однако нейробиологам удалось выяснить ряд любопытных деталей.

Так, два года назад исследователи из парижской Высшей нормальной школы выяснили, что во время дневного сна человек слышит слова, которые кто-то произносит рядом с ним, и, если его попросить нажимать на кнопку на каких-то словах – например, на названиях животных – он будет нажимать её, не просыпаясь. Причём по электроэнцефалограмме можно было заметить, что моторная кора, которая отвечает за движения, готовится к тому, что условленное слово «поступит» в мозг.

В новой статье, опубликованной в The Journal of Neuroscience, Томас Андриллон (Thomas Andrillon) и его коллеги описывают еще один эксперимент, который ставили уже ночью. Как известно, сон делится на две поочерёдно сменяющие друг друга фазы, медленную (которая сама ещё делится на несколько стадий) и быструю (или REM-сон). Пока добровольцы спали, у них оценивали активность мозга во время быстрого сна, неглубокого медленного сна и глубокого медленного сна.

Картина оказалась достаточно сложной. Если во время медленной неглубокой стадии моторная кора готовилась шевельнуть пальцем в ответ на нужное слово, то с наступлением глубокой стадии всякая подобная активность в мозге прекращалась. Когда же приходил черёд быстрого сна, то моторная кора снова была готова совершить движение, но только в том случае, если требуемое слово возникало не в первый раз, то есть если спящий мозг уже имел возможность подумать над ним.

Очевидно, во время неглубокой стадии медленного сна информация не просто как-то просачивается сквозь сонный барьер, но и подвергается какому-то анализу. При «углублении» сна активность нейронов уже сильно синхронизируется, они все засыпают и ничего анализировать не могут. При быстром же сне обработка внешней информации возможна, но тут возникает собственная бурная активность мозга, которая не даёт спящему с первой попытки услышать и понять, что он услышал.

То, что спящий мозг воспринимает внешнюю информацию во время неглубокой стадии медленного сна, нейробиологи подозревали уже давно, но особенности REM-фазы и глубокого медленного сна до сих пор в таком виде никто не наблюдал.

Говоря о том, что спящий мозг воспринимает, что происходит «снаружи», нельзя не вспомнить совсем недавнюю статью про «однополушарный сон» у людей: как оказалось, на новом месте мы спим плохо оттого, что одно наше полушарие остаётся в бодрствующем состоянии и слышит, что происходит вокруг.

Предположительно, это старое эволюционное наследие, доставшееся нам с тех времён, когда человека, уснувшего на новом месте, подстерегали разные неведомые опасности.

По материалам The Scientist.

Автор: Кирилл Стасевич

Ссылка на источник

Недержание мочи: проблема, о которой не принято говорить вслух

Стеснительность женщин и их отношение к недержанию как к признаку приближающейся старости приводят к тому, что статистика совершенно не отражает истинной картины распространенности этой проблемы.

недержание мочи

Недержание мочи — не только проблема пожилых женщин, о чем почему-то очень мало говорят. К сожалению, это явление, с которым может столкнуться и девочка-подросток, и молодая мать, и женщина задолго до наступления климакса. При появлении первых признаков недержания можно и нужно немедленно обратиться к врачу — потому что чем раньше женщина получит помощь, тем проще будет расстаться с этой проблемой.

По данным врача-уролога профессора Дмитрия Пушкаря, распространенность недержания мочи среди женщин составляет 36,8%, по сведениям Инны Аполихиной, профессора кафедры акушерства, гинекологии, перинатологии и репродуктологии ПМГМУ им. И.М. Сеченова (2006) — 33,6%.

К сожалению, в России до недавнего времени только 4% женщин, страдающих от недержания мочи, обращаются к урологам или гинекологам. В последние годы число обращающихся за помощью немного возросло — до 10%. Отчасти такая грустная статистика вызвана стеснительностью, отчасти — незнанием.

Read more...Collapse )

Ссылка на источник

Мозг учится во сне

Спящий мозг не только лучше запоминает старое, но и способен воспринять нечто новое – особенно если это новое придет к нему во время быстрой фазы сна.

мозг учится во сне

Известно, что сон способствует укреплению памяти – нейробиологи говорят, что во сне память консолидируется, то есть превращается из кратковременной в долговременную. Но память – это что-то, что уже попало в мозг. А вот результаты исследователей из Высшей нормальной школы говорят о том, что сон помогает мозгу не только манипулировать уже имеющейся информацией, но и усвоить что-то новое.

Ранее Томас Андриллон (Thomas Andrillon) и его коллеги обнаружили, что спящий мозг способен воспринимать внешние звуки, причем на разных стадиях сна реакция мозга на услышанное оказывается разной. Теперь же задача была в том, чтобы выяснить, надолго ли задерживается в мозге то, что попало к нему, пока он спал.

Поучаствовать в эксперименте с обучением во сне пригласили двадцать взрослых людей, которым во время сна и перед сном прокручивали запись с белым шумом: в записи время от времени появлялись звуки, которые выделялись из общего шума и смысл был в том, чтобы потом, после пробуждения, узнать эти самые звуки.

За спящими людьми наблюдали несколькими способами: с помощью электроэнцефалографии, когда отслеживают электрическую активность мозга, электроокулографии, когда отслеживают движение глаз и электрическую активность глазных мышц, и электромиографии, когда следят за состоянием скелетных мышц – так можно было точно определить, когда заканчивается одна фаза сна и начинается другая.

Как известно, сон проходит через несколько этапов, среди которых особенно выделяется быстрая фаза, или REM-сон. Оказалось, что люди действительно могут вспомнить то, что слышали во сне, – но только в том случае, если они это слышали во время быстрого сна. В статье в Nature Communications авторы пишут, что во время быстрой фазы в мозге появлялись характерные волны, которые указывали на обучение – то есть человек во сне действительно усваивал новую информацию; причем во время глубоких, медленных фаз сна никаких «обучательных» волн не было.

Правда, как пишет портал The Scientist, некоторые специалисты говорят, что нужно быть осторожнее с утверждением, будто мозг способен учиться во сне. Действительно, мозг запомнил новую информацию, но мы не знаем, произошло ли это благодаря сну, благодаря специфической «сонной» нейрофизиологии, или же имело место кратковременное пробуждение. Мы уже как-то писали о том, что человеческий мозг способен спать «по частям»; так что вполне может быть, что тут какой-то участок мозга, проснувшись, запомнил услышанные звуки и присоединился обратно к общему сну.

Но, как бы то ни было, никто из участников эксперимента полностью не просыпался. Конечно, последовательность звуков – все-таки достаточно простая вещь, но, возможно, что во время сна мозг может запомнить и что-то более сложное, и не исключено, что в недалеком будущем нас ждут, например, специальные учебные программы с названиями «Иностранные язык во сне».

Автор: Кирилл Стасевич

Ссылка на источник

Видеоигры - вред или польза?

Влияние видеоигр на мозг зависит как от характера самой игры, так и от особенностей мозга.



видеоигры - вред или польза
Эффект от видеоигр зависит от того, кто в них играет

Про видеоигры часто говорят, что они улучшают зрительное внимание и кратковременную память, и это действительно доказано целым рядом экспериментов. Однако, кроме «плюсов», у видеоигр есть и минусы.

Исследователи из Монреальского университета пригласили сто добровольцев, среди которых было примерно поровну мужчин и женщин, пройти по виртуальному лабиринту. В лабиринте было несколько путей, где нужно было собирать некие предметы, и эту задачу можно было выполнить быстрее, если ты запоминал маршруты, по которым уже ходил – то есть тут следовало обращать внимания на разные окружающие приметы, вроде камня, дерева и т. д.

Read more...Collapse )

Ссылка на источник