Хорошо выспитесь перед тестом. Совет кажется интуитивной логикой, но только сейчас ученые говорят, что начинают понимать механизм в мозгу, стоящий за народной мудростью.
Ученые ранее выдвинули гипотезу, основанную на моделях животных, что связь между двумя областями мозга усиливает воспроизведение сохраненных воспоминаний с ночи до утра. Теперь исследователи из Тель-Авивского университета и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе впервые продемонстрировали это с научной точки зрения, что может открыть двери для новых методов лечения потери памяти.
в изучать Опубликованная в этом месяце в ведущем рецензируемом журнале Nature Neuroscience, ученые проверили улучшение консолидации памяти с помощью синхронизированных электрических стимулов для улучшения синхронизации мозговых волн во время сна между гиппокампом, глубокой областью мозга, участвующей в приобретении новых воспоминаний, и лобная кора, где хранятся воспоминания часами.
Группа из 18 пациентов с эпилепсией в Медицинском центре Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе согласилась на имплантацию электродов в их мозг для клинического мониторинга во время исследования.
Профессор Юваль Нир из Школы нейробиологии Сагол Тель-Авивского университета, чья лаборатория сотрудничала с профессором Э. Ицхак Фрид из отделения нейрохирургии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе за исследование.
«В исследованиях мозга долгосрочная перспектива означает минуты или часы — в данном случае больше, около 12 часов или ночь сна», — пояснил Нир.
Профессор Юваль Нир. (Предоставлено Тель-Авивским университетом)
Чтобы синхронизировать волны сна, ученые разработали замкнутую систему, в которой они отслеживали сигналы от гиппокампа, пока пациенты спали, и стимулировали лобную кору, когда она активировалась. Они предположили, что синхронизированная стимуляция улучшит связь между двумя частями мозга и поможет улучшить память.
Исследователи обнаружили, что участники исследования показали на 10 процентов лучшие результаты в тестах на память, когда проснулись, чем после ночи сна без стимуляции мозговых волн.
К нашему удивлению, мы также обнаружили, что вмешательство не только значительно увеличило количество правильных ответов участников, но и уменьшило количество неправильных ответов, что указывает на то, что сон обостряет точность нашей памяти или, другими словами, удаляет несколько отвлечений от соответствующего следа памяти.
Нир назвал вмешательство ограниченным. Участники получали стимулы только около 90 минут за ночь, но короткими очередями каждые 4 секунды с пятиминутными перерывами каждые пять минут.
Исаак Фрид. (Предоставлено Тель-Авивским университетом)
«Это часть того, что так увлекательно. Это не включало глубокую стимуляцию мозга, как в Лечение болезни Паркинсона. Однако этого очень небольшого вмешательства было достаточно, чтобы улучшить память на 10%.
Нир объяснил, что исследование выходит за рамки утверждения о том, что сон помогает укрепить память, и позволяет взглянуть на более глубокие процессы, стоящие за этим явлением.
«Большая часть исследования была посвящена тому, как это вмешательство влияет на сон: от частиц — то, что мы называем инженерией фаз сна — до точности, частоты, времени и возникновения различных событий сна», — сказал Нир.
«Мы более подробно отслеживали стадии сна. Мы смотрели на различные колебания сна и различные признаки электрической активности во время сна, в частности, спящее веретено. Мы знаем, что это явный признак способности к обучению и пластичности, когда мозг меняет свою структуру, чтобы поддерживать память. Мы увидели, что наше вмешательство увеличило число случаев веретен сна в течение ночи».
Кора головного мозга и гиппокамп показаны на этом рисунке человеческого мозга, сделанном Национальным институтом старения, Национальным институтом здравоохранения и Министерством здравоохранения и социальных служб США. (Национальный институт старения через Wikimedia Commons)
Хотя немногие могут захотеть имплантировать электроды для улучшения памяти на 10%, Нейр ответил, что в будущем могут быть разработаны неинвазивные методы определения активности гиппокампа и стимуляции лобной коры для достижения аналогичного результата.
А в этом месяце Илон Маск Нейралинк Получено одобрение FDA для имплантации и тестирования на людях. Таким образом, у нас будет все больше и больше людей с имплантированными электродами и интерфейсами мозг-машина. То, что совсем недавно казалось фантастикой, стало реальностью здесь и сейчас прямо на наших глазах», — сказал Нир.
«Поэтому я не думаю, что это совершенно невероятно, что, возможно, в будущем у некоторых людей с ранним началом болезни Альцгеймера или другими формами слабоумия может быть мозговой имплантат, который будет действовать как помощник памяти. Таких концепций пока нет. , но они становятся вообразимыми.
«Интроверт. Мыслитель. Решатель проблем. Злой специалист по пиву. Склонен к приступам апатии. Эксперт по социальным сетям».
More Stories
Всемирная организация здравоохранения предупреждает, что растущее распространение птичьего гриппа среди людей вызывает «огромную обеспокоенность».
Ядро Плутона, вероятно, образовалось в результате древнего столкновения
Массивная черная дыра была обнаружена менее чем в 2000 световых годах от Земли