Новости

«Компас» мозга продолжает работать во время сна

«Компас» мозга продолжает работать во время сна

Предыдущие исследования обнаружили, что мозг млекопитающих содержит внутренний компас, включающий клетки главного направления, деятельность которых меняется, когда голова обращена в определенном направлении. Теперь, новое исследование мышей показывает, что эти клетки так же активны во время сна.

В журнале Nature Neuroscience исследователи нью-йоркского университета Лангоне, медицинский центр в Нью-Йорке, описывают, как они обнаружили, что клетки главного направления у мышей являются электрически активными во время глубокого сна так же, как когда животные бодрствуют.

Еще один неожиданный вывод состоял в том, что когда мыши двигали головами во время сна, главные нейроны направления показывали те же самые образцы как тогда, когда они получали видение и баланс стимулов в активном состоянии.

Команда считает, что это открытие может привести к новым методам лечения мозга и нервных расстройств, таких как болезнь Альцгеймера, где система навигации одной из первых «выходит из строя».

Мозг продолжает работать над чувством ориентации во время сна

Гиорджи Базсэки, старший следователь и Биггс профессор нейронных наук в Нью-Йоркском университете Лангоне и Нейробиологии Института, говорит:

«Нам давно известно, что мозг работает во время сна. Но теперь мы знаем, как он работает в одном из, казалось бы, более простых чувств – главной ориентации – или наше чувство, где мы смотрим в любом заданном пространстве».

Он объясняет, что получение умения ориентироваться является основной частью навигационной системы мозга, и это может перезагрузить наш «внутренний компас» и карты немедленно, что мы испытываем, например, когда мы ориентируемся после выхода из метро.

Для исследования, профессор Базсэки и коллеги сравнили активность главных нейронов направления в передне-дорсальном таламическом центре и областях мозга мышей при различных состояниях бодрствования и сна.

Они провели 2 года, снимая движения головы мышей и делая запись деятельности главных нейронов направления в этих двух отделах головного мозга, когда они спали и когда они перемещались в различных средах.

Они обнаружили, что во время быстрого сна деятельность главных нейронов в и между двумя областями мозга – аналог компаса – движется с той же скоростью, как это происходит во время бодрствования.

Как известно, быстрый сон – стадия сна, когда происходят интенсивные сновидения и во время которой электрическая активность фактически неотличима от того, когда мы бодрствуем.

Исследователи также обнаружили, что во время периодов медленного сна – часто называемый глубоким сном – движение деятельности показало 10-кратное увеличение ускорения, как будто мыши поворачивали головы в 10 раз быстрее, чем тогда, когда они бодрствовали.

Мозг «активно исследует и координирует», даже когда отключен от окружающей среды

Профессор Базсэки говорит, что обнаружение, при котором главные нейроны координируют свою деятельность во время сна, свидетельствует о том, что происходит в мозге, который заменяет сдвиги в животном взгляде во время бодрствования. Мозг активно изучает и координирует, даже если отсоединить его от окружающей среды.

Он полагает, что результаты подтверждают его точку зрения, что мозги млекопитающих активно совершают сенсорные затраты – они не ждут пассивного их получения. Активное чувство главной направленности, наблюдаемое у мышей во время сна, является хорошим примером этого.

Ведущий автор доктор Адриан Пеираш, научный сотрудник в лаборатории Базсэки, говорит:

«Скоординированная деятельность в течение большинства сна вероятно представляет собой консолидацию мест, событий и времени, вроде навигационной системы резервного копирования в мозге, во время которого мозг хранит карту к памяти».

Команда планирует узнать, происходит ли подобная деятельность нейронов во время более сложных поведений в других частях мозга мыши. Они также хотят узнать, возможно ли электрически управлять и предсказать главное направление и навигацию.


ВКонтакт Facebook Google Plus Одноклассники Twitter Яндекс Livejournal Liveinternet Mail.Ru