Стимуляция мозга во время глубокого сна может усилить воспоминания

Новое исследование, опубликованное исследователями из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA Health) и Тель-Авивского университета, предоставило записи изнутри мозга, которые поддерживают одну из ведущих теорий консолидации памяти во время сна. Электрическая стимуляция в целевых областях мозга может еще больше улучшить память.

Давняя теория предполагает, что мозг преобразует новые данные, которые он собрал за день, в долгосрочные воспоминания во время сна. В основе этой способности, как предполагают ученые, лежат перекрестные помехи между центром памяти мозга - гиппокампом - и местом более высокого познания - корой головного мозга. Предполагается, что этот процесс происходит во время глубокого сна мозга человека, когда волны нашего мозга замедляются, а нейроны начинают схему остановки запуска, которая переключается между скоординированными электрическими импульсами и сигнальной тишиной.

Ицхак Фрид, профессор нейрохирургии, психиатрии и биоповеденческих наук в Медицинской школе Дэвида Геффена Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, директор по хирургии эпилепсии в UCLA Health и соавтор исследования, считает, что это дает первые крупные доказательства вплоть до уровня отдельных нейронов, что действительно существует этот механизм взаимодействия между центром памяти и всей корой. Это имеет научную ценность с точки зрения понимания того, как работает память у людей, так и с точки зрения использования этих знаний для действительного увеличения памяти.

Доказательство этой теории представляло собой сложную задачу. Запись изнутри человеческого мозга сложна, и для этого в течение ночного сна нужно пройти головокружительный лабиринт экспериментальных проектных трудностей. Фрид и его коллеги получили уникальную возможность.

Их исследовательская когорта состояла из 18 пациентов с эпилепсией в UCLA Health. Им были имплантированы электроды, которые позволили врачам определить источник их судорог. В течение двух ночей и утра команде Фрида разрешалось проводить эксперименты с памятью пациентов. Непосредственно перед сном им показали 25 карт, на которых были изображены животные, и 25 карт с культовыми знаменитостями, такими как Мэрилин Монро. Затем они были проверены на способность вспоминать пары "животное-знаменитость". После ночного сна их память была снова оценена.

Во вторую ночь эксперимента пациентам показали 25 новых пар и снова протестировали их память. Но пока они спали, целевые электрические сигналы доставлялись в их мозг с помощью замкнутой системы. Эта технология была подготовлена к тому, чтобы дождаться распознавания сигналов мозга, характерных для глубокого сна, а затем доставить мягкие импульсы стимуляции, чтобы помочь синхронизировать быстро запускающие нейроны. Затем утром их память была снова проверена.

Сигналы были нацелены на разные области мозга в разных группах пациентов. У шести пациентов, получивших синхронную стимуляцию с белым веществом - ткань мозга, в основном состоящая из нейронных связей, называемых аксонами - в префронтальной области коры головного мозга, стимуляция привела к улучшению утренней памяти по сравнению с ненарушенным ночным сном. Стимуляция, нацеленная на другие области мозга, имела более смешанные результаты.

Команда говорит, что их данные подтверждают идею о том, что связи между гиппокампом и корой головного мозга были важным фактором этой консолидации памяти. Работу опубликовало издание Technology Networks.

Его следующая цель - ориентироваться на конкретные воспоминания, а не просто на общее напоминание.