Особливі нейрони змушують мозок під час швидкої фази сну забути нещодавно вивчену інформацію.
Відомо, що сон потрібен для пам'яті, що без сну мозок погано запам'ятовує те, що дізнався напередодні, і нейробіологи зараз активно вивчають, як сон перетворює короткочасну пам'ять на довготривалу. Але насправді сон працює не тільки на пам'ять, а й проти пам'яті. Про те, що під час сну мозок забуває якісь речі, теж говорять досить давно.
Недавні дослідження показали, що під час сну в мозку зменшується кількість синапсів - міжнейронних сполук, за допомогою яких нервові клітини формують ланцюжки. Нейронні ланцюжки формуються, коли в мозку відкладається якась інформація, значить, якщо ланцюжки рвуться, то й інформація забувається.
Співробітники Нагойського університету разом з колегами з американських Національних інститутів здоров'я зуміли в подробицях описати те, що відбувається під час сонного забування. Ми знаємо, що сон складається з повільної фази (яка включає в себе ще кілька фаз) і швидкої, яка називається ще REM-сном. Під час REM-сну очі під закритими століттями активно рухаються (звідки і назва: rapid eyes movements), частішає серцебиття, і електричні хвилі виглядають так, як ніби мозок пильнує; при цьому м'язи залишаються повністю розслабленими. Вважається також, що сни ми бачимо саме під час REM-фази.
Сон загалом і зміна фаз сну залежить від різних нейронних і гормональних механізмів, і дослідники вивчали активність нейронів, які синтезують сонний меланін-концентруючий гормон - МСН (він, втім, регулює не тільки сон, а й апетит). У мишей під час швидкого сну активували більше половини таких нейронів, тоді як під час пильнування - тільки 35%. Серед клітин, що синтезують МСН, були такі, які працювали і під час сну, і під час пильнування, але їх була меншість - 12%. Тобто ці нейрони важливі саме для швидкого сну.
З іншого боку, вони виявилися важливими і для навчання з пам'яттю: відростки МСН-нейронів тягнулися в гіпокамп, один з основних центрів пам'яті в мозку. Щоб побачити, як саме вони впливають на пам'ять, дослідники активували нейрони під час консолідації пам'яті, коли свіжа інформація з короткочасного сховища переходить у довготривале сховище. І виявилося, що МСН-нейрони цьому заважають: якщо їх активували, то миші потім гірше згадували знайомі предмети, які бачили трохи раніше, плутаючи їх з незнайомими предметами.
Тоді МСН-нейрони спробували, навпаки, вимкнути, і вимкнути під час швидкого сну. Тут вийшло навпаки: миші, у яких їх під час сну відключали, краще згадала вивчене. Деякі МСН-нейрони працюють також і під час інших фаз сну, і, як було сказано вище, під час пильнування - але якщо їх відключали під час інших фаз сну і під час пильнування, на пам'яті це ніяк не позначалося. Іншими словами, принаймні деяка інформація зникає з пам'яті саме під час швидкого сну, і головну роль тут відіграють особливі нейрони, що синтезують один із сонних гормонів.
Забувати для мозку просто необхідно: не вся інформація нам однаково потрібна, і без забування непотрібного ми не могли б дізнаватися і запам'ятовувати щось нове. Можна сказати, що сон допомагає нашій пам'яті двояким чином: допомагаючи міцніше запам'ятати те, що потрібно, і допомагаючи забути те, що не потрібно. Але, можливо, що сонне забування часом працює занадто старанно - в такому випадку нам би дуже знадобилися якісь кошти, які б акуратно втручалися в наш швидкий сон, пригнічуючи надмірно велику активність «нейронів забуття».
Детально результати досліджень описані в Science.