"Я так и знал!" - говорим мы, когда события развиваются именно так, как нам представлялось. Нет никакого волшебства - только работа мозга!
Что делает мозг по ночам
Нейроны, активирующиеся в центре памяти мозга во время сна, возможно, не только возвращают нас по ночам к прошлому опыту.
Согласно новому исследованию, они также могут смотреть в будущее, репетируя действия, которые еще не произошли.
Команда ученых под руководством исследователей из Мичиганского университета проанализировала показания мозговых волн крыс во время бодрствования и сна. Показания снимались до, во время и после того, как животные решали задачи в лабиринте, чтобы оценить предпочтения нервных клеток вне лабиринта, например, в периоды отдыха.
«Мы решили эту проблему, связав активность каждого отдельного нейрона с активностью всех остальных нейронов», — говорит анестезиолог Камран Диба из Мичиганского университета.
Новый подход означал, что команда могла не только связывать физические пространства в лабиринте с конкретной активностью нейронов в реальном времени, но и работать в обратном направлении и сопоставлять активность нейронов с точками лабиринта, пока крысы дремали.
Это стало возможным благодаря процессу машинного обучения, взвешивающему взаимоотношения нейронов друг с другом, а не рассматривающему их изолированно. Судя по тому, как нейроны активировались во время сна, а затем снова включались во время следующей попытки пройти лабиринт, крысы во сне не только вспоминали места, которые они уже посетили в лабиринте, но также работали над потенциальными новыми маршрутами.
Это важные результаты в изучении пространственной настройки — того, как активность определенных нейронов связана с конкретными местами. Эта настройка представляет собой динамический процесс, и, похоже, в нем участвует спящий мозг.
Когда крыс снова вводили в лабиринт после сна, нейронная активность, измеренная во время сна, в некоторой степени предсказывала новые способы исследования окружающей среды. Совпадения не были точными, но достаточно близкими, чтобы намекать на связь между снами и будущими намерениями.
«Мы можем видеть другие изменения, происходящие во время сна, и когда мы возвращаем животных в окружающую среду во второй раз, мы можем подтвердить, что эти изменения действительно отражают то, чему они научились, пока животные спали», — говорит нейробиолог Калеб Кемере, из Университета Райса в США.
Науке хорошо известно, что сон помогает нам формировать воспоминания, но всегда находились люди, которым во сне приходили сюжеты из будущего. Теперь ученые объяснили это. Пока мы спим, в нашем мозге происходит своего рода репетиция будущих событий. Исследование опубликовано в журнале Nature.
12.06.2024
