Запечатление, сохранение и воспроизведение воспоминаний – это ключевые процессы, определяющие нашу личность и взаимодействие с окружающим миром. На уровне клеток эти процессы обеспечиваются специализированными нейронами, известными как энграммные клетки – группы нейронов, которые физически записывают наш опыт и позволяют нам извлекать его в будущем. За последние десятилетия научное сообщество добилось значительных успехов в выявлении этих нейронных ансамблей и понимании некоторых аспектов организации памяти.
Несмотря на общепризнанную необходимость сна для обработки и закрепления воспоминаний, многие из его основных механизмов и функций остаются неясными. Традиционно сон рассматривается как процесс, направленный в прошлое и служащий для усиления пережитого опыта, однако может ли он одновременно подготавливать мозг к новому обучению?
В недавнем исследовании, направленном на решение этого вопроса, группа японских ученых под руководством профессора Каору Инокучи из Университета Тоямы обнаружила двойную роль сна в обработке памяти. В их статье анализируется, как мозг одновременно сохраняет прошлые воспоминания и готовится к будущим во время периодов сна.
В ходе исследования ученые использовали передовую систему визуализации, сочетающую в себе визуализацию кальция в реальном времени с маркировкой энграммных клеток, что позволило им отслеживать активность нейронов у мышей до, во время и после обучения. Этот подход дал им беспрецедентное понимание поведения определенных групп нейронов в различных когнитивных состояниях, включая периоды сна до и после событий обучения.
Результаты показали, что во время сна после обучения происходят два параллельных процесса. Во-первых, энграммные клетки, кодировавшие первоначальный опыт обучения, демонстрировали признаки повторной активации, что подтверждает общепринятый процесс консолидации. Примечательно, что они также идентифицировали отдельную группу нейронов, названную «клетками энграммы-для-будущего», которые становились все более синхронизированными во время сна после обучения и кодировали новый, другой опыт обучения.
Результаты исследования опубликованы в Nature Communications 28 апреля 2025 года.
Изображение: freepik
