У сні інформація, що потрапила в мозок, стає довготривалою - незалежно від того, про що ця інформація.
Коли ми читаємо про нейробіологічні механізми пам'яті, то дуже часто натикаємося на особливу зону мозку під назвою гіпокамп. Це дійсно один з основних центрів пам'яті. Однак тут, по-перше, варто звернути увагу на слова «один з», а по-друге, потрібно пам'ятати, що пам'ять буває різна. Гіпокамп дійсно відіграє величезну роль, коли нам потрібно запам'ятати, наприклад, карту місцевості, маршрут, розташування об'єктів на ландшафті. Коли піддослідних щурів вчать запам'ятовувати вихід з лабіринту, у них якраз працює гіпокамп.
Але в гіпокампі інформація затримується не дуже надовго - це короткочасне сховище. Потім відбувається так звана консолідація пам'яті, перетворення її з короткочасної на довготривалу; при цьому інформація переходить з гіпокампа в нейронні мережі інших зон мозку. Про механізми консолідації відомо вже досить багато; найголовніше, що вона відбувається уві сні - для перетворення пам'яті з короткочасної в довготривалу потрібні електричні хвилі, які виникають під час повільної фази сну. Якщо поспати не вдалося, то інформація, яка потрапила до гіпокамп, просто зникне. (Уточнимо, що мова тут йде, швидше, не про перетікання інформації, але про те, що довготривалої пам'яті допомагає дозрівати короткочасна, як це було не так давно описано в статті співробітників Массачусетського технологічного інституту.)
Але є ще й інша пам'ять, яка з гіпокампом не пов'язана: наприклад, пам'ять на рухи або пам'ять про якусь подію з особистого життя. Вважається, що такі речі відправляються в інший мозковий вузол - в периринальну кору. І тут теж має місце консолідація, тобто перетворення короткочасної пам'яті на довготривалу. Однак про те, як відбувається консолідація не-гіпокампальної пам'яті, відомо набагато менше.
Дослідники з Тюбінгенського університету поставили наступний досвід: різних щурів змушували запам'ятати два різних блоки інформації - або щось, що має відношення до простору і розташування предметів у цьому просторі, або ж просто якийсь об'єкт, який потрібно було запам'ятати сам по собі, без прив'язки до ландшафту. У першому випадку у тварин повинен був спрацювати гіпокамп, у другому - периринальна кора. Потім протягом двох годин після сеансу запам'ятовування щурам або давали поспати, або змушували пильнувати. І потім у них перевіряли пам'ять через ці дві години, через тиждень і через три тижні.
У статті в Nature йдеться, що пам'ять, яка залежала від гіпокампа, була сильнішою у тих щурів, яким давали поспати. Причому вона була сильнішою і через дві години, і через три тижні - тобто, як і очікувалося, сон допомагав перевести інформацію з короткочасного сховища в довготривале. А ось з не-гіпокампальною пам'яттю виявилося все інакше. Через дві години і поспали, і щури, які не спали, однаково пам'ятали не-гіпокампальну інформацію. Але через три тижні найкраще ця пам'ять зберігалася у поспали щурів. Більш того, якщо щурам під час сну в мозок вводили речовину, переважну активність гіпокампа, то їх не-гіпокампальна пам'ять зникала: ні через тиждень, ні через три тижні тварини не пам'ятали те, що їм колись показували.
Іншими словами, навіть якщо запам'ятовувана інформація не була призначена для гіпокампа, він все одно виявлявся потрібен, щоб надовго запам'ятати її. Можна назвати гіпокамп «заводом з консолідації пам'яті», який працює уві сні. У деталях механізми запам'ятовування відрізняються залежно від того, якого роду відомості надходить в мозок: для одних даних бажано поспати незабаром після їх «запису», інші, навпаки, і без сну можуть відносно довго залишатися в нейронних ланцюжках - але при цьому все одно потім згаснуть. Однак і сон, і гіпокамп важливі для остаточного довготривалого запам'ятовування різної інформації.
Тут потрібно не забувати, що ми все-таки маємо справу не з повністю роз'єднаними потоками даних - окремо ми нічого і не запам'ятовуємо. Можна припустити, що коли уві сні гіпокамп переформатує «свою» інформацію в довготривалий вигляд, активність його нейронних ланцюгів допомагає зробити те ж саме і з не-гіпокампальною інформацією, оскільки одна пам'ять виявляється контекстом для іншої. Власне, про те, що консолідація одного виду пам'яті залежить від консолідації іншого виду пам'яті, нейробіологи підозрювали і раніше, але зараз це вдалося показати в явному вигляді. У перспективі подібні дослідження не тільки зроблять зрозумілим сам механізм запам'ятовування, але і допоможуть впоратися з численними хворобами, пов'язаними з порушеннями пам'яті.