Молекулярний механізм запам`ятовування уві сні

Відео: Лекція К.В.Анохіна «Пам`ять і мозок: механізми формування, зберігання і редагування спогадів»

"Мозок під час сну в корені відрізняється від головного мозку під час неспання", - говорить Маркос Френк (Marcos Frank) зі школи медицини університету Пенсільванії (University of Pennsylvania School of Medicine).

Відео: Лікування на клітинному рівні. Ізохронні рітми.Isochronic Tones. Water Sounds.

Зі спогадами треба переспати - говорив висновок одного з попередніх досліджень. Але хоча експериментатори вже багато знають про розподіл активності між різними ділянками мозку уві сні, залишалося неясним - чому саме уві сні і відбувається зміцнення (і / або перерозподіл) зв`язків між нейронами, що становить механізм пам`яті.

Френк і його колеги вперше, як вони стверджують, побачили на клітинному рівні зміна в чисельності нових з`єднань нейронів під час сну. Причому ці важливі процеси не просто йшли уві сні, але йшли тільки уві сні.

"Ми вважаємо, що ці біохімічні зміни просто не відбуваються в нейронах тварин, які сплять", - заявив Маркос.

Нейробіологи з університету Пенсільванії поставили серію дослідів з молодими тваринами, які показували активне формування нових синаптичних зв`язків в корі у відповідь на зорову стимуляцію. При цьому якщо протягом критичного періоду розвитку тваринкам закривали пов`язкою одне око, далі нейрони в зоровій корі майже переставали реагувати на сигнали з цього очі, але перенастроювати на сприйняття сигналів з очі, який раніше залишався відкритим.

Ця пластичність мозку, вважає Френк, відповідальна не тільки за довготривалу пам`ять, а й за багато неврологічні процеси. І ось що цікаво: в перших дослідах частина тварин вивчали відразу після візуального стимулу, а частина - після того як вони провели деякий час уві сні. Реорганізація зорової кори спостерігалася тільки у тих тварин, яким дали поспати.

Тепер же Маркос з товаришами з`ясували - чому це так. Відповіддю стала молекула-рецептор N-метил-D-аспартат (NMDAR). Вона "стежить" за змінами в міжклітинної комунікації під час неспання і включає ланцюг нових біохімічних сигналів уві сні.

Починається все з реорганізації мозку ще вдень (у відповідь на ті чи інші подразники). NMDAR "налаштована" так, щоб відкривати свій іонний канал при порушенні нейрона. Пізніше глютамат (нейромедіатор, який бере участь в регуляції сну) зв`язується з таким рецептором, дозволяючи тим самим кальцію проникнути в клітину. Кальцій же, як одна з важливих сигнальних молекул, вмикає і вимикає в клітці синтез ряду ферментів, у результаті чого зміцнюються нейронні зв`язки, - повідомляють експериментатори.

"На наш подив, ми виявили, що ці ферменти ніколи не включаються до тих пір, поки тварина не зможе спати", - пояснює Френк важливість відкриття. І додає, що примусове інгібування цих ферментів в сплячому мозку приводило до блокування нормальної реорганізації зорової кори у піддослідних тварин.

Відео: Вивчення роботи мозку уві сні. Фізіолог Пигарев І. Н.

Це дослідження може привести до глибшого розуміння людської пам`яті, все ще містить чимало загадок, вважають американські вчені. А ще - до появи ліків, що компенсують негативний вплив на мозок нестачі сну шляхом імітації молекулярних сигналів, зазвичай подорожують по корі, коли ми спимо.