Мозг сохраняет старые воспоминания, не вытесняя их новыми

12.01.2025

Новое исследование нейробиологов проливает свет на удивительный процесс, благодаря которому новые воспоминания не замещают старые. Ученые обнаружили, что в мозге млекопитающих процессы формирования новых воспоминаний и закрепления старых происходят в разные моменты, чередуясь во время медленной фазы сна. Хотя исследования проводились на мышах, ученые предполагают, что аналогичные механизмы действуют и у человека, что открывает перспективы лечения таких нарушений памяти, как деменция.

Известно, что во время сна мозг активирует воспоминания, способствуя их закреплению. В этом процессе ключевую роль играет гиппокамп - структура мозга, которая воспроизводит воспоминания, передавая их для долгосрочного хранения в неокортекс. Активность гиппокампа можно отслеживать по так называемым резким мозговым волнам, которые сигнализируют о воспроизведении определенной информации. Однако долгое время оставалось загадкой, как мозг разделяет новые и старые воспоминания, чтобы избежать их смешивания.

Чтобы понять это, исследователи из Корнелльского университета изучили мозговую активность спящих мышей. Особенностью мышей является то, что они спят с частично открытыми глазами, что позволяет наблюдать за движением их глаз и изменением размера зрачков. Это оказалось важным для выявления двух чередующихся подфаз медленного сна, каждая из которых играет уникальную роль в обработке памяти.

Анализ электрических импульсов в гиппокампе показал, что сужение зрачков мышей связано с внешними возбуждающими импульсами, тогда как их расширение указывает на процессы торможения. Эти данные подтверждают, что медленный сон - не однородное состояние, а сложный процесс, состоящий из чередующихся подфаз.

Далее ученые использовали метод оптогенетики, чтобы с помощью света временно подавлять активность нейронов в гиппокампе в разные подфазы сна. Оказалось, что подавление резких мозговых волн во время фазы суженных зрачков нарушало закрепление новых воспоминаний, таких как изученная ранее дорога к вознаграждению. Напротив, угнетение мозговой активности во время фазы расширенных зрачков не влияло на недавние воспоминания, но затрагивало воспроизведение старых.

Данное исследование показало, что мозг управляет новыми и старыми воспоминаниями с помощью чередования подфаз медленного сна: сужение зрачков связано с закреплением новой информации, тогда как расширение - с воспроизведением ранее накопленного опыта.

Это открывает новые перспективы для лечения ее нарушений, включая деменцию и болезнь Альцгеймера. Например, врачи могут научиться стимулировать гиппокамп в определенные моменты сна, чтобы усилить процесс закрепления новых воспоминаний или сохранить старые. Открытие не только расширяет наше понимание работы мозга, но и предоставляет инструменты для борьбы с возрастными и нейродегенеративными заболеваниями, улучшая качество жизни миллионов людей.

<< Назад: Домашние устройства для майнинга и обогрева от Canaan Inc 13.01.2025

>> Вперед: Электрический телескопический минипогрузчик Dieci 12.01.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Столетняя батарея на бактериях 23.04.2023 Ученые разработали аккумулятор, использующий спорообразующие бактерии для производства электроэнергии. Инженеры из Бингемтонского университета использовали спорообразующие бактерии для создания биобатареи, которая может храниться в течение длительного времени и потенциально будет работать даже через 100 лет. Топливный элемент размером с монету был запечатан куском каптоновой ленты - материала, который может выдерживать высокие и низкие температуры. Это позволило законсервировать материал для продолжительного хранения. Когда лента была удалена и внутрь попала влага, бактерии смешались с химическим зародышем, стимулирующим микробы производить споры. Энергии биохимических реакций было достаточно для питания светодиода, цифрового термометра или небольших часов. Исследователи также установили, что тепловая активация бактериальных спор сократила время выхода на полную мощность с 1 часа до 20 минут, а повышение влажности привело к увеличению электрической мощности. После недели хранения при комнатной температуре выработка электроэнергии снизилась всего на 2%. "Общая цель состоит в том, чтобы разработать микробный топливный элемент, который можно хранить в течение относительно продолжительного периода времени без снижения биокаталитической активности, а также быстро активировать путем поглощения влаги из воздуха", - отметил Сохин Чой, соавтор исследования. Исследователи заявили, что текущий прототип - только начало исследований. Хотя он демонстрирует хорошие результаты для полноценного внедрения и замены биоаккумуляторами традиционных батарей, такой топливный элемент должен быстрее включаться и производить большее напряжение.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025