Клітини мозку можуть намагатися передбачити майбутнє під час сну, – дослідження

Нейрони, що спрацьовують у центрі пам’яті мозку, коли ми спимо, можуть не лише переглядати минулий досвід. Згідно з новим дослідженням, вони також можуть дивитися в майбутнє, репетируючи діяльність, якої ще не було. Про це пише Science Alert.

Так, команда під керівництвом дослідників з Мічиганського університету проаналізувала показники мозкових хвиль у щурів під час неспання та сну. Зчитування проводили до, під час і після того, як тварини вирішували завдання лабіринту, щоб оцінити переваги нервових клітин під час перебування поза лабіринтом, наприклад, під час періодів відпочинку.

“Ми вирішили цю проблему, пов’язавши активність кожного окремого нейрона з активністю всіх інших нейронів. Здатність відстежувати переваги нейронів навіть без стимулу була для нас важливим проривом”, – каже анестезіолог Камран Діба з Мічиганського університету.

Новий підхід означав, що окрім зв’язку фізичних просторів у лабіринті з певною активністю нейронів у реальному часі, команда також могла працювати у зворотному напрямку та відображати активність нейронів у точках у лабіринті, поки щури дрімали.

“Це стало можливим завдяки процесу машинного навчання, який зважує взаємозв’язки нейронів один з одним, а не розглядає їх ізольовано. Нейрони спрацьовували під час сну, а під час наступної спроби потрапити в лабіринт щури не просто мріяли про місця, які вони вже відвідали в лабіринті, але й працювали над потенційними новими маршрутами”, – зазначається у статті.

При цьому коли щурів знову відправляли в лабіринт після сну, нейронна активність, виміряна під час сну, певною мірою передбачала нові способи, якими вони досліджували навколишнє середовище. Збіги не були точними, але вони були досить близькими, щоб натякнути на зв’язок між мріями та майбутніми намірами.

“Ми можемо бачити ці інші зміни, що відбуваються під час сну, і коли ми повертаємо тварин у навколишнє середовище вдруге, ми можемо підтвердити, що ці зміни справді відображають те, що ми виявляли, коли тварини спали. Це ніби другий контакт із навколишнім середовищем, коли тварина спить”, — каже нейробіолог Калеб Кемере з Університету Райса в США.

Встановлено, що сон допомагає нам формувати спогади, і хоча це дослідження розглядало лише щурів, цілком імовірно, що щось подібне відбувається в людському мозку: свого роду репетиція майбутніх пригод.

“Це не обов’язково, що під час сну ці нейрони лише стабілізують пам’ять про досвід. Виявляється, деякі нейрони в кінцевому підсумку роблять щось інше”, – каже Кемере.