- Достаточное количество сна является важной частью общего состояния здоровья человека.
- Плохой сон является фактором риска когнитивных проблем, таких как потеря памяти.
- Исследователи из Charité – Universitätsmedizin Berlin выяснили, что происходит во время глубокого сна, также известного как медленный сон, и способствует формированию воспоминаний в мозгу.
- Исследование дополняет доказательства, показывающие решающую роль сна в консолидации памяти, и может помочь ученым разработать профилактические стратегии против деменции.
Всем известно, что полноценный сон — важная часть общего состояния здоровья человека.
Прошлые исследования показали, что правильный сон может помочь улучшить состояние человека.
Сон также важен для
«Лишение людей сна приводит ко всевозможным проблемам и может нанести серьезный вред», — сказал Франц Ксавер Миттермайер, научный сотрудник Института нейрофизиологии Шарите — Universitätsmedizin Berlin в Германии. Медицинские новости сегодня.
«Справедливо утверждать, что орган, который больше всего нуждается во сне, — это мозг. Сон отключает мозг от внешнего мира. Поток сенсорной информации прекращается. Это позволяет воспроизводить прошлый опыт без «внешнего вмешательства», что необходимо для консолидации воспоминаний об этом опыте — то есть перемещения их в долговременную память», — сказал он.
Миттермайер — первый автор нового исследования, недавно опубликованного в журнале.
Фокус на неокортексе
Для этого исследования Миттермайер и его команда использовали образцы неповрежденных тканей животного.
«Неокортекс — это самая внешняя часть мозга. Всякий раз, когда мы видим изображение мозга, поверхность, на которую мы смотрим, — это неокортекс — поверхность в форме грецкого ореха. Это структура, содержащая 16 миллиардов нейронов (электрически активных клеток мозга). Неокортекс у людей значительно увеличен и играет центральную роль в когнитивных способностях, которые делают нас людьми: языке, воображении, памяти, эмоциях и т. д.».
— Франц Ксавер Миттермайер
«В 2017 году мы начали разрабатывать платформу, на которой мы собираем образцы мозга из нейрохирургических отделений, которые в противном случае были бы выброшены», — сказал Миттермайер. «Нам удалось улучшить наши методы, чтобы сохранить эти образцы тканей живыми в течение более 24 лет в физиологических растворах. Это позволяет нам изучать клетки мозга человека и связи между ними (
«Как только у нас появилась возможность выполнять эти записи, механизмы памяти стали темой, к которой было очень очевидно обратиться. Профессор Гейгер и Хенрик Алле — соавтор текущего исследования —
Взлеты и падения создания памяти
По завершении исследования исследователи обнаружили, что медленные электрические волны, создаваемые в мозге во время глубокого сна, помогают укрепить синаптические связи между нейронами в неокортексе, делая его более «восприимчивым» к формированию воспоминаний.
«Во время глубокого медленноволнового сна, когда поток сенсоров из внешнего мира прекращается, неокортекс проявляет очень интересную активность, состоящую из состояний ВВЕРХ и ВНИЗ, которые чередуются примерно раз в секунду», — объяснил Миттермайер. «Состояния ВВЕРХ и ВНИЗ возникают в результате синхронных изменений электрического напряжения многих тысяч нейронов в неокортексе».
«С помощью наших экспериментов мы могли бы показать, что эти последовательности состояний ВВЕРХ и ВНИЗ на самом деле настраивают синапсы (то есть связи) между клетками мозга и делают (их) особенно сильными, когда неокортекс переходит из состояния ВНИЗ в состояние ВВЕРХ». — продолжил он.
«В течение этого временного окна неокортекс находится в состоянии повышенной восприимчивости к информации. Если гиппокамп — область мозга, хранящая кратковременные воспоминания, — воспроизводит воспоминание в течение этого временного окна, это приводит к более выраженной активации клеток неокортикального мозга, что, в свою очередь, приводит к переводу в долговременное хранилище. » он сказал МНТ.
«Мы только начинаем прикасаться к механизмам, которые на самом деле работают, когда мозг спит. Более того, большая часть исследований до сих пор проводилась на лабораторных животных, а не на образцах тканей человека (как в нашем исследовании). Нам предстоит проделать большую работу, чтобы по-настоящему понять спящий человеческий мозг. Наше исследование — это только начало. Понимание работы спящего мозга поможет нам справиться с такими расстройствами, как ухудшение памяти у пожилых людей».
— Франц Ксавер Миттермайер
Захватывающие и заставляющие задуматься исследования
МНТ побеседовала с Верной Портер, доктором медицинских наук, сертифицированным неврологом и директором отделения деменции, болезни Альцгеймера и нейрокогнитивных расстройств в Тихоокеанском институте нейробиологии при медицинском центре Провиденс-Сент-Джонс в Санта-Монике, Калифорния, которая отметила, что это исследование было одновременно захватывающим и заставляющим задуматься, поскольку это проливает свет на решающую роль медленноволновой активности (SWA) во время глубокого сна в синаптической пластичности и консолидации памяти.
«Способность SWA укреплять синапсы и стабилизировать воспоминания на точном клеточном уровне особенно интересна», — объяснил Портер.
«Для меня, как невролога, это подтверждает решающую важность здорового режима сна для поддержания когнитивных функций. Учитывая, что пациенты с деменцией часто испытывают нарушения глубокого сна, эти результаты подчеркивают необходимость лучше понимать и решать проблемы дефицита сна в рамках ухода и профилактики деменции».
— Верна Портер, доктор медицинских наук
«Следующие шаги должны быть сосредоточены на определении того, как синаптические механизмы, управляемые SWA, изменяются при нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера и других формах деменции. Необходимы продольные исследования, чтобы оценить, может ли усиление глубокого сна замедлить снижение когнитивных функций или улучшить сохранение памяти в группах риска», — продолжила она.
Определение возможных стратегий профилактики деменции
МНТ об этом исследовании также поговорила с Манишей Парулекар, доктором медицинских наук, FACP, AGSF, CMD, директором отделения гериатрии в Медицинском центре Университета Хакенсака и содиректором Центра потери памяти и здоровья мозга в Медицинском центре Университета Хакенсака в Нью-Джерси. .
«Глубокий сон, особенно медленноволновой, играет решающую роль в консолидации памяти — процессе стабилизации и укрепления вновь приобретенных воспоминаний. Это исследование подчеркивает возможные пути влияния сна на память и обрисовывает в общих чертах потенциальный механизм, который поможет улучшить консолидацию памяти».
— Маниша Парулекар, доктор медицинских наук, FACP, AGSF, CMD
«Слабоумие продолжает оставаться важной проблемой общественного здравоохранения. Исследования показывают, что патофизиология начинается гораздо раньше, за 10–20 лет до появления когнитивных симптомов. Результаты могут помочь определить возможные профилактические стратегии и изучить подходы к лечению, которые предназначены для поддержки формирования памяти», — сказал Парулекар.
«Следующим шагом могут стать дальнейшие исследования по изучению влияния когнитивно-поведенческой терапии бессонницы (КПТ-I), снижения стресса на основе осознанности, обучения гигиене сна, светотерапии и других неинвазивных подходов на консолидацию памяти и ее потенциальные когнитивные преимущества». добавила она.