Память исчезает в быстром сне

Особые нейроны заставляют мозг во время быстрой фазы сна забыть недавно выученную информацию.

Известно, что сон нужен для памяти, что без сна мозг плохо запоминает то, что узнал накануне, и нейробиологи сейчас активно изучают, как сон превращает кратковременную память в долговременную. Но в действительности сон работает не только на память, но и против памяти. О том, что во время сна мозг забывает какие-то вещи, тоже говорят достаточно давно.

Недавние исследования показали, что во время сна в мозге уменьшается количество синапсов – межнейронных соединений, с помощью которых нервные клетки формируют цепочки. Нейронные цепочки формируются, когда в мозге откладывается какая-то информация, значит, если цепочки рвутся, то и информация забывается.

Сотрудники Нагойского университета вместе с коллегами из американских Национальных институтов здоровья сумели в подробностях описать то, что происходит во время сонного забывания. Мы знаем, что сон состоит из медленной фазы (которая включает в себя ещё несколько фаз) и быстрой, которая называется ещё REM-сном. Во время REM-сна глаза под закрытыми веками активно двигаются (откуда и название: rapid eyes movements), учащается сердцебиение, и электрические волны выглядят так, как будто мозг бодрствует; при этом мышцы остаются полностью расслабленными. Считается также, что сны мы видим именно во время REM-фазы.

Сон в целом и смена фаз сна зависит от разных нейронных и гормональных механизмов, и исследователи изучали активность нейронов, которые синтезируют сонный меланин-концентрирующий гормон – MСН (он, впрочем, регулирует не только сон, но и аппетит). У мышей во время быстрого сна активничали больше половины таких нейронов, тогда как во время бодрствования – только 35%. Среди клеток, синтезирующих МСН, были такие, которые работали и во время сна, и во время бодрствования, но их было меньшинство – 12%. То есть эти нейроны важны именно для быстрого сна.

С другой стороны, они оказались важны и для обучения с памятью: отростки МСН-нейронов тянулись в гиппокамп, один из основных центров памяти в мозге. Чтобы увидеть, как именно они влияют на память, исследователи активировали нейроны во время консолидации памяти, когда свежая информация из кратковременного хранилища переходит в долговременное хранилище. И оказалось, что МСН-нейроны этому мешают: если их активировали, то мыши потом хуже вспоминали знакомы предметы, которые видели немногим ранее, путая их с незнакомыми предметами.

Тогда МСН-нейроны попробовали, наоборот, выключить, и выключить во время быстрого сна. Тут получилось наоборот: мыши, у которых их во время сна отключали, лучше вспомнила выученное. Некоторые МСН-нейроны работают также и во время других фаз сна, и, как было сказано выше, во время бодрствования – но если их отключали во время других фаз сна и во время бодрствования, на памяти это никак не сказывалось. Другими словами, по крайней мере, некоторая информация исчезает из памяти именно во время быстрого сна, и главную роль здесь играют особые нейроны, синтезирующие один из сонных гормонов.

Забывать для мозга просто необходимо: не вся информация нам одинаково нужна, и без забывания ненужного мы не могли бы узнавать и запоминать что-то новое. Можно сказать, что сон помогает нашей памяти двояким образом: помогая крепче запомнить то, что нужно, и помогая забыть то, что не нужно. Но, возможно, что сонное забывание порой работает слишком усердно – в таком случае нам бы очень пригодились какие-нибудь средства, которые бы аккуратно вмешивались в наш быстрый сон, подавляя чрезмерно большую активность «нейронов забвения».

Подробно результаты исследований описаны в Science.