Почему новая память не уничтожает старую
Спящие нейроны занимаются старой и новой памятью в разное время.
Кратковременная память в той или иной мере превращается в долговременную, и большую роль в этом играет сон. Во сне мозг в прямом смысле повторяет то, чем он занимался во время бодрствования: если ввести в мозг электроды, можно увидеть, как во сне те же самые нейроны, которые, бодрствуя, участвовали в решении какой-то задачи, демонстрируют ту же самую активность. Довольно долго такие эксперименты ставили с животными, однако два года назад нейронное повторение пройденного удалось увидеть и у спящих людей.
Однако даже свежая информация, с которой работает мозг, всё равно как-то отличается по времени: что-то мы увидели сегодня, что-то вчера, что-то позавчера и т. д. Не вся она с первого же раза оказывается в долговременной памяти. В то же время наши сегодняшние воспоминания не затирают вчерашние. То есть у мозга есть способ работать с более ранней и более поздней свежей информацией так, чтобы они не конфликтовали между собой. Как это происходит, пишут в Nature сотрудники Корнеллского университета. Они экспериментировали с мышами: у спящих мышей зрачок то расширяется, то сужается, что соответствует стадиям медленного сна. Как известно, у зверей (и не только) сон делится на две большие фазы, быструю и медленную, но сами эти фазы неоднородны, в них есть повторяющиеся стадии и подстадии. Расширение и сужение зрачков у мышей соответствует повторяющемуся микроциклу медленного сна, длящемуся всего одну минуту. У мышей глаза слегка приоткрываются, так что можно сравнительно легко наблюдать, что происходит со зрачком; если же ввести в мышиный мозг электроды, можно одновременно влиять на активность нейронов.
Мышей учили искать спрятанное угощение, а затем, когда мыши засыпали, и у них подавляли активность нейронов центра памяти то в стадию широкого зрачка, то в стадию суженного зрачка. Если с мышами ничего во сне не делали, то, проснувшись, они помнили, как добраться до угощения. Если же активность нейронов подавляли в стадию суженного зрачка, проснувшиеся мыши ничего такого не помнили. Если активность нейронов подавляли в стадию расширенного зрачка, то совсем свежие воспоминания оставались нетронутыми, однако исчезали те, которые сформировались несколько дней назад. То есть мозг работает с разной информацией в разное время, не позволяя разновременным воспоминаниям смешиваться и мешать друг другу.
Как обычно, тут возникает много новых вопросов – например, есть ли во сне ещё более детальное различие разной информации по времени; может ли быть так, что позавчерашняя память лучше обрабатывается, чем вчерашняя; есть ли в человеческом сне подобные микроструктурные элементы и т. д. В прошлом году мы рассказывали об исследовании, в котором у спящих нейронов обнаружили довольно сложную структуру сигналов; вполне может быть, что во сне есть ещё какие-то микроструктуры, имеющие значение для общего когнитивного состояния. Вообще, хотя превращениям памяти посвящена масса работ, эта тема продолжает удивлять и будет удивлять ещё долго – так, под самый конец прошлого года мы узнали, что долговременная память может появляться помимо кратковременной – во всяком случае, у мышей.
