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 Влияние страха и боли на контроль своего тела 16.04.2025 Недавнее исследование, проведенное в Университете Хиросимы, раскрывает, как эмоциональные состояния, такие как страх и боль, а также прошлый опыт, могут ослабить способность человека ощущать контроль над своим телом. В ходе эксперимента использовалась виртуальная реальность, чтобы выяснить, как различные внешние стимулы могут повлиять на восприятие своего тела. В исследовании участникам предлагали наблюдать за своим виртуальным телом с помощью гарнитуры виртуальной реальности. Они видели, как виртуальное тело подвергается физическому воздействию, например, как его гладят по спине, что создавалось иллюзию владения этим телом. Этот метод активно использует внешние стимулы - визуальную и тактильную информацию, чтобы воздействовать на восприятие тела и усилить ощущение "своего" тела в виртуальном пространстве. Однако исследователи пошли дальше и проверили, как воздействие эмоциональных состояний, таких как боль и страх, влияет на восприятие виртуального тела. Когда участникам показывали нож, вонзающийся в спину их виртуального тела, им приходилось воспринимать виртуальное тело как свое собственное в контексте болезненного переживания. Страх, вызванный этим стимулом, измеряли с помощью проводимости кожи, а результаты показали, что реакция страха была сильнее у тех, кто наиболее идентифицировал себя с виртуальным телом. Важно, что степень этой реакции зависела от того, как сильно участники ощущали связь с виртуальной репрезентацией себя. Еще более интересным было то, что факторы сверху вниз - такие как ожидания, основанные на предыдущем опыте, - также оказывали влияние на ощущение владения телом. Например, когда участники были проинформированы о болезненных ощущениях, таких как боль в животе, иллюзия владения виртуальным телом становилась слабее. Это означало, что восприятие тела не только зависит от физического воздействия, но и от того, что люди ожидают или что они пережили в прошлом. Данные исследования могут объяснить, почему некоторые люди испытывают трудности с ощущением связи со своим телом, особенно в случаях деперсонализации. У тех участников, которые склонны к деперсонализации, иллюзия владения виртуальным телом ослабевала сильнее, что подтверждает, что эмоциональные и психологические состояния могут влиять на восприятие тела. Исследователи предполагают, что такой эффект может быть обусловлен тем, как восприятие тела меняется под влиянием внешних факторов и эмоциональных переживаний. Например, когда человек испытывает физическую боль или страх, это может ослабить его способность воспринимать тело как свое собственное. Также важно отметить, что негативный опыт может затруднять установление связи между виртуальным телом и реальным телом, что является ключом для появления иллюзии владения. Результаты этого эксперимента подчеркивают важность не только физических, но и эмоциональных факторов в восприятии и ощущении контроля над собственным телом. Это открытие может оказать влияние на понимание различных психосоматических расстройств, таких как деперсонализация, и дать новые идеи для разработки методов лечения этих состояний.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025