Негайний сон може мати вирішальне значення для формування пам'яті у молодих мізків

Згідно з новим дослідженням, швидкі рухи очей або швидкий сон активно перетворюють неспання на тривалі спогади та здібності в молодому мозку.

Дослідники Університету штату Вашингтон заявляють, що це відкриття розширює розуміння потреб дітей у сні і ставить під сумнів все частіше вживання препаратів, що руйнують REM, таких як стимулятори та антидепресанти.

Дослідження, яке фінансується Національним інститутом охорони здоров’я, з’являється в журналі Наукові досягнення.

Професор медичних наук, доктор Маркос Франк з Університету штату Вашингтон, сказав, що вчені знають, що немовлята велику частину свого раннього життя проводять у швидкому сні, проте мало що розуміли про фактичні горіхи та болти здатності РЕМ змінювати або рекомбінувати спогади.

Надаючи нові уявлення, Френк та його колеги задокументували вплив сну на розвиток зору у молодих тварин. Дослідники виявили, що мозові ланцюги змінюються в зоровій корі, коли тварини досліджують навколишній світ, але для того, щоб ці зміни «запали», необхідний швидкий сон.

Вчені показали, що зміни блокуються ERK, ферментом, який активується лише під час швидкого сну.

"REM-сон діє як розробник хімічних речовин у старомодній фотографії, щоб зробити сліди досвіду більш постійними та зосередженими в мозку", - сказав Френк.

"Досвід крихкий", - сказав він. "Ці сліди, як правило, зникають без швидкого сну, і мозок в основному забуває те, що бачив".

Френк сказав, що молодий мозок, у тому числі людський, переживає критичні періоди пластичності або перебудови, коли розвиваються зір, мова, мова, моторика, соціальні навички та інші вищі когнітивні функції.

Дослідження припускає, що в ці періоди швидкий сон допомагає зростаючому мозку регулювати силу або кількість своїх нейрональних зв'язків відповідно до вхідних даних, які вони отримують від свого оточення, сказав він.

Нові одкровення мають історичні попередні ознаки.

У 1960-х Франк сказав, що хірурги помітили, що затримка видалення вродженої катаракти у дітей призводить до серйозних проблем, таких як подвійне бачення та неможливість вирівняти очі.

"Зорова кора дуже чутлива до інформації, яку вона отримує, і існують критичні періоди для її розвитку", - сказав він. "Якщо на цих етапах зір заблокований, це призводить до проблем".

Дослідники використовували модель, засновану на цій знахідці, для визначення специфічного впливу швидкого сну на розвиток зору. Тварини мали патч, розміщений на одному оці, і моніторинг їх мозкової активності контролювався як під час сну, так і під час сну.

Перебуваючи в режимі швидкого сну, тварин пробуджували періодично, обережно постукуючи по своїх вольєрах. Контроль було пробуджено під час не-REM-сну.

Аналізи показали, що нормальний зір не розвивався у тварин, які страждають від швидкого дефіциту сну.

"Без швидкого сну не відбулися постійні пластичні зміни зорової кори, а фермент ERK не активувався", - сказав Френк.

Раніше дослідники визначили, що ERK працює, перетворюючи гени нейронів у білки, які застигають зміни мозку.

Френк був здивований, виявивши також схеми мозкової активності, що виникають у режимі швидкого сну, подібні до тих, що спостерігаються, коли тварини не сплять.

"Це ніби нейрони мріють про своє неспання", - сказав він.

"Це перший випадок, коли подібні події трапляються в мозку, що розвивається, під час швидкого сну", - сказав Френк. "До цього часу не було вагомих доказів того, що досвід неспання знову з'являється під час швидкого сну".

Він сказав, що швидкий сон може бути важливим для розвитку інших частин мозку за межами зорової кори, і його наслідки можуть тривати протягом усього життя.

Дослідження "має великі наслідки для нашого розуміння сну у дітей", сказав Френк.

"Накопичується багато даних, які говорять про те, що кількість сну у дитини впливає на її здатність добре навчатися в школі", - сказав він. “Це дослідження допомагає пояснити, чому це може бути, і чому ми повинні бути обережними щодо обмеження сну у наших дітей.

"Ми знаємо, що бувають різні періоди розвитку дитини, коли потреби у сні зростають - вони дуже високі у немовлят, але також і у підлітків, коли мозок швидко змінюється", - сказав він.

"Крім того, все частіше педіатри дають сполуки, які впливають на мозкову діяльність на початку життя, не тільки риталін для розладу уваги, але також антидепресанти та інші препарати", - сказав Френк.

"Справа в тому, що у нас дуже мало даних доклінічних досліджень, щоб сказати нам, що ці препарати роблять для розвитку мозку як у короткостроковій, так і в довгостроковій перспективі", - сказав він.

“Майже всі ці сполуки можуть потенційно пригнічувати сон і, зокрема, швидкий сон. Негайний сон дуже крихкий - його дуже легко перешкоджати наркотики », - сказав він.

Джерело: Університет штату Вашингтон