Dlaczego zapominamy o naszych snach? Badanie rzuca światło
Nowe badania na myszach identyfikują grupę neuronów, która pomaga odkryć, dlaczego i jak mózg zapomina o snach.
Kiedy śpimy, nasz mózg przechodzi przez cztery etapy. Pierwsze trzy to etapy bez szybkiego ruchu gałek ocznych (nie-REM).
Pierwsza faza obejmuje przejście od czuwania do snu, kiedy organizm zwalnia z rytmu dziennego i „szarpie” się w sen.
Drugi etap, również nie-REM, obejmuje sen lekki. Trzeci etap snu jest głębszy i zapewnia głęboki odpoczynek, którego trzeba się odprężyć rano.
Wreszcie, czas, w którym nasz mózg śni przez większość czasu, nazywany jest fazą snu REM. Ale dlaczego przez większość czasu zapominamy o naszych snach? A kiedy następuje wymazanie pamięci z naszych snów?
Nowe badania przeprowadzone na myszach sugerują, że faza snu REM obejmuje również okres „aktywnego zapominania”. Według nowych badań dzieje się tak najprawdopodobniej w celu uniknięcia przeciążenia informacją, a neurony odpowiedzialne za to zapominanie są również neuronami, które pomagają kontrolować apetyt.
Nowe odkrycia pojawiają się w czasopiśmie Nauka. Dr Thomas Kilduff, dyrektor Center for Neuroscience w Międzynarodowym Instytucie Badawczym SRI w Menlo Park w Kalifornii, kierował badaniami we współpracy z dr Akihiro Yamanaką z Uniwersytetu Nagoya w Japonii.
Neurony, które są kluczowe dla snu, apetytu
Wcześniejsze badania, które Kilduff i Yamanaka przeprowadzili wraz ze swoimi zespołami, dotyczyły hormonu odpowiedzialnego za regulację snu w narkolepsji - stanie, który może powodować mimowolne zasypianie o nieodpowiednich porach dnia.
Hormon nosi nazwę oreksyna / hipokretyna, a utrata neuronów, które go wytwarzają w hipokampie, może być przyczyną narkolepsji, jak wykazali Kilduff i Yamanaka.
W ramach nowych badań naukowcy postanowili zbadać grupę sąsiadujących neuronów w hipokampie. Wytwarzają one hormon zagęszczający melaninę (MCH), cząsteczkę, która pomaga regulować zarówno sen, jak i apetyt.
Naukowcy już wiedzieli z poprzednich badań, że neurony wytwarzające MCH będą aktywne podczas snu REM. Jednak zapisy elektryczne aktywności snu u myszy i eksperymenty obejmujące śledzenie neuronów ujawniły, że te neurony również wysyłają komunikaty hamujące do hipokampu.
Biorąc pod uwagę, że hipokamp jest kluczem do uczenia się i zapamiętywania, naukowcy zastanawiali się, czy te neurony mają „coś do powiedzenia” w zachowaniu wspomnień.
„Z poprzednich badań przeprowadzonych w innych laboratoriach wiedzieliśmy już, że komórki MCH są aktywne podczas fazy REM” - wyjaśnia Kilduff. „Po odkryciu tego nowego obwodu pomyśleliśmy, że te komórki mogą pomóc mózgowi w przechowywaniu wspomnień”.
Neurony, które pomagają mózgowi „aktywnie zapominać”
Aby się tego dowiedzieć, naukowcy zastosowali ablację genetyczną u myszy i odkryli, że „wyłączenie” tych neuronów poprawiło pamięć gryzoni.
W szczególności naukowcy zastosowali standardowe testy pamięci, które zbadały zdolność gryzoni do zatrzymywania nowych informacji. Oznacza to, że przetestowali fazę zatrzymywania pamięci, która występuje zaraz po nauczeniu się nowych informacji, ale zanim informacje zostaną zapisane w pamięci długotrwałej.
Podczas fazy zatrzymywania pamięci myszy z wyłączonymi neuronami produkującymi MCH radziły sobie lepiej w testach węchu.
Dalsze testy pamięci wykazały, że neurony wytwarzające MCH wpływają na pamięć w ten sposób tylko wtedy, gdy zostały zmienione podczas fazy REM. Oznacza to, że myszy radziły sobie lepiej w testach pamięci, gdy naukowcy wyłączyli neurony wytwarzające MCH podczas snu REM. Wyłączenie tych neuronów na jakimkolwiek innym etapie snu lub podczas czuwania nie wydawało się wpływać na pamięć gryzoni.
„Nasze wyniki sugerują, że pobudzenie określonej grupy neuronów podczas fazy REM kontroluje, czy mózg zapamiętuje nowe informacje po dobrze przespanej nocy” - mówi Kilduff.
„Wyniki te sugerują, że neurony MCH pomagają mózgowi aktywnie zapomnieć o nowych, być może nieistotnych informacjach” - wyjaśnia Kilduff.
„Ponieważ uważa się, że sny pojawiają się głównie podczas fazy REM, fazy snu, w której włączają się komórki MCH, aktywacja tych komórek może uniemożliwić przechowywanie treści snu w hipokampie - w konsekwencji sen szybko zostaje zapomniany”.
Dr Thomas Kilduff
