Нейрологи из Rice University провели исследование, раскрывающее, как фаза медленного сна (NREM) помогает мозгу улучшать нейронную и поведенческую производительность. Результаты опубликованы на портале Science.
Фаза NREM — это состояние легкого сна, сопровождающееся медленными движениями глаз. Этот тип сна часто сравнивают с дремотой, однако его влияние на мозг оказалось гораздо глубже.
В эксперименте участвовали макаки, которые выполняли задачи на различение визуальных объектов до и после короткого 30-минутного сна. Ученые фиксировали активность тысяч нейронов в трех ключевых областях мозга:
- Первичная зрительная кора, отвечающая за базовую обработку визуальной информации.
- Средняя зрительная кора, связанная с более сложной интерпретацией визуальных данных.
- Дорсолатеральная префронтальная кора, отвечающая за исполнительные функции, включая самоконтроль и принятие решений.
Для регистрации активности нейронов использовались многоэлектродные массивы, а полисомнография и видеоанализ помогли убедиться, что животные действительно спали, а не просто отдыхали.
Исследования показало, что макаки, которые заснули, показали улучшение точности в визуальных задачах. Однако у тех, кто находился в состоянии тихого бодрствования, подобного эффекта не наблюдалось.
Исследователи зафиксировали следующие изменения в мозге во время сна:
- Рост активности низкочастотных дельта-волн.
- Синхронизация работы нейронов в разных участках коры.
После сна нейроны начали работать более независимо друг от друга, что улучшило их способность к обработке информации.
Интересно, что эффект NREM удалось воспроизвести у бодрствовавших животных с помощью низкочастотной электрической стимуляции зрительной коры. Это открывает перспективы создания методов, позволяющих улучшать когнитивные функции без необходимости сна.
Открытие ученых может лечь в основу новых технологий для стимуляции мозговой активности, что особенно актуально в условиях современного ритма жизни, когда сон часто становится дефицитом.
