Крысы заучивают дорогу, когда она снится им на «быстрой перемотке»

Фото: monoaranya / Фотодом / Shutterstock
Фото: monoaranya / Фотодом / Shutterstock

Ученые из США и Канады идентифицировали в теменной доле коры головного мозга крыс нейронные структуры, которые запоминают недавно освоенные ими маршруты. Они «записывают» маршрут, а затем «проигрывают» его во сне в ускоренном режиме.

Предыдущие исследования показывали, что в теменной доле находятся нейроны, ответственные за хранение информации о движениях тела на уровне отдельных нейронов. Ученые из Университета штата Флорида решили найти не нейроны, а целые структуры, состоящие из них, которые запоминают движения.

В качестве движений использовали те, которые в буквальном смысле нужны для передвижения крысы в пространстве. Лабораторных животных поместили на арену с разноцветными лампочками по краям и обучили проходить зигзагообразный маршрут от одной лампочки к другой. Для этого им вживили в мозг электрод и стимулировали «зону удовольствия» каждый раз, когда они подходили к нужной лампочке. Затем крысам вживили в теменную кору тетроды — электроды, которые регистрируют активность нейронов, включающихся рядом с ними.

Натренированные крысы проходили свой маршрут, а ученые по сигналам тетродов записывали, как и в какой последовательности работают участки теменной коры, получив своеобразную нейронную карту пройденного маршрута. После этого они сравнили шаблон работы нейронов при проходе по маршруту с тем, как работали нейроны в тех же областях мозга, когда крыса спит. Оказалось, что во время сна активировались те же самые структуры и в том же порядке, что и во время бега по маршруту.

Во время сна происходила консолидация памяти, то есть переход краткосрочных воспоминаний в долгосрочную память. При этом последовательность включения областей мозга повторялась во сне в четыре раза быстрее, чем когда крыса бежала по маршруту наяву.

Пресс-релиз университета приводит слова автора исследования, Аарона Уилбера, который предполагает, что эти «сны на быстрой перемотке» свойственны и человеку. Именно поэтому длинный и насыщенный событиями сон может уместиться в очень короткое время.

Исследование описано в журнале Neuron.

О том, как другие ученые увидели в гиппокампе мышей нейроны, запоминающие пройденный путь, читайте на «Чердаке».

Теги:

Читать еще на Чердаке: