Деталі відкриття
Нейрони, які працюють у центрі пам'яті мозку під час сну, можуть не лише переосмислювати минулий досвід. Згідно з новим дослідженням, вони також можуть дивитися в майбутнє, репетируючи діяльність, яка ще не відбулася.
Дивіться також Вчені зробили дивовижне відкриття про еволюцію
Команда під керівництвом дослідників з Мічиганського університету проаналізувала показники мозкових хвиль щурів під час сну і неспання. Дані з датчиків знімали до, під час і після того, як тварини вирішували завдання лабіринту, щоб оцінити поведінку нервових клітин поза лабіринтом, наприклад, під час періодів відпочинку.
Ми досягли цього, пов'язавши активність кожного окремого нейрона з активністю всіх інших нейронів. Можливість відстежувати вподобання нейронів навіть без стимулу стала для нас важливим проривом,
– розповідає анестезіолог Камран Діба з Мічиганського університету.
Новий підхід означав, що окрім зв'язку фізичних просторів лабіринту з певною активністю нейронів у реальному часі, команда також могла працювати у зворотному напрямку і зіставляти активність нейронів з точками в лабіринті, поки щури дрімали.
Це стало можливим завдяки процесу машинного навчання, який аналізує взаємозв'язки нейронів один з одним, а не розглядає їх ізольовано. Судячи з того, що нейрони "стріляли" під час сну, а потім знову під час наступної спроби пройти лабіринт, щури не просто бачили сни про місця, які вони вже відвідали в лабіринті, а й працювали над потенційними новими маршрутами.
Це важливі результати в дослідженні просторового налаштування, тобто того, як активність певних нейронів пов'язана з конкретними місцями. Це налаштування є динамічним процесом, і, схоже, до нього залучений мозок під час сну.
Коли щурів після сну знову ввели в лабіринт, нейронна активність, виміряна під час їхнього сну, певною мірою передбачала нові способи, якими вони досліджували навколишнє середовище. Збіги не були точними, але досить близькими, щоб натякнути на зв'язок між сновидіннями та майбутніми намірами.
Ми бачимо зміни, що відбуваються під час сну, і коли повертаємо тварин назад у середовище вдруге, можемо підтвердити, що ці зміни дійсно відображають те, що було засвоєно, поки тварини спали,
– говорить нейробіолог Калеб Кемере з Університету Райса в США.
Хоча це дослідження стосувалося лише щурів, цілком імовірно, що щось подібне відбувається і в людському мозку: своєрідна репетиція майбутніх дій.