Исследование на мышах, которое провели ученые из Японии и США, показывает, что фаза быстрого сна – период, когда не только снятся самые яркие сны, но и стирается некоторая информация. За эту «чистку» отвечают нейроны в гипоталамусе, известные также тем, что производят гормон, стимулирующий аппетит, сообщает пресс-служба Национального института неврологических расстройств и инсульта (США). Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
Фаза быстрого сна (REM-фаза) – это одна из нескольких стадий сна, через которую наше тело проходит каждую ночь. REM-фаза составляет 20-25% ночного сна, длится около 10-20 минут и постоянно чередуется с фазой медленного сна. В это время активность мозга повышена, в это время мы видим самые яркие сны. В это же время, согласно новому исследованию, наш мозг избавляется от ненужной информации – в том числе от яркого сна, который мы только что видели.
В своей работе исследователи изучали нервные клетки в гипоталамусе, которые продуцируют меланин-концентрирующий гормон (MCH). Как было выяснено раньше, этот гормон является стимулятором аппетита. Обнаружилось, что большинство (52,8%) клеток MCH срабатывает, когда мыши проходят стадию быстрого сна, тогда как около 35% клеток активны только тогда, когда мыши бодрствуют, и лишь около 12% – одновременно во время быстрого сна и бодрствования.
Также ученые обнаружили подсказки, предполагающие, что эти клетки могут играть роль в обучении и в памяти. Эксперименты с лабораторными грызунами показали, что многие клетки MCH гипоталамуса через длинные цепи аксоны посылают блокирующие «сообщения» в гиппокамп, центр памяти мозга.
«Из предыдущих исследований, проведенных в других лабораториях, мы уже знали, что клетки MCH активизируются во время быстрого сна. После этого открытия мы подумали, что эти клетки могут помочь мозгу хранить воспоминания», – отметил ведущий автор работы, доктор Томас Килдуфф (Thomas Kilduff), директор Центра нейробиологии в научно-исследовательском институте SRI International (США).
Ученые решили проверить эту идею. С помощью инструментов генетического редактирования они «включали» и «выключали» нейроны MCH у мышей в то время, когда мы проходили тесты на память. В частности, они исследовали роль, которую клетки MCH играли в сохранении новой информации – в период после изучения чего-то нового, но до того, как новые знания укоренятся в долговременной памяти. Ученые использовали несколько тестов памяти. Среди них был один тест, который оценивал способность мышей различать новые и знакомые объекты.
Выяснилось, что «включение» клеток MCH ухудшает память, тогда как их «отключение» – наоборот, улучшает память. Когда эти клетки были активированы, мыши быстрее забывали объект, с которым они недавно познакомились: они обнюхивали его недолго, по сравнению со знакомыми. Когда же эти клетки были «выключены», эффект оказался противоположным.
Дальнейшие эксперименты показали, что нейроны MCH проводят «чистку» информации именно во время быстрого сна. Мыши показали лучшие результаты в тестах памяти, когда нейроны MCH были «выключены» во время быстрого сна. А вот «отключение» этих нейронов, когда мыши не спали или находились в других фазах сна, никак не влияло на память.
«Эти результаты свидетельствуют о том, что нейроны MCH помогают мозгу активно забывать новую, возможно, неважную информацию, – подчеркнул доктор Килдуфф. – Поскольку считается, что сны в основном возникают во время быстрого сна, на стадии сна, когда включаются клетки MCH, активация этих клеток может мешать сохранению содержимого сна в гиппокампе – следовательно, сон быстро забывается».
В будущем исследователи планируют выяснить, играет ли роль эта новая схема в нарушениях сна и памяти.
[Фото: puhhha / ru.123rf.com]
