Исследователи из Рурского университета Бохума и Боннского университета исследовали, какие модели активности возникают в мозгу, когда люди что-то помнят или забывают. Их интересовало, как мозг воспроизводит и сохраняет во время сна то, что он узнал раньше. Команда записала мозговую активность пациентов с эпилепсией, которым имплантировали электроды в мозг с целью хирургического планирования. Один результат: во время сна мозг даже повторно активирует следы памяти, которые он больше не может вспомнить позже.
Доктор. Хуэй Чжан и профессор Николай Аксмахер из отделения нейропсихологии в Бохуме описывают результаты вместе с доцентом доктором. Юрген Фелл из отделения эпилептологии Бонна в журнале Nature Communications, опубликованном 5 октября 2018 г.
Учебное задание перед дневным сном
Для эксперимента участникам теста давали наизусть серию картинок. Затем они вздремнули днем. Когда вы смотрите на картинку, активность мозга показывает картину, которая несколько отличается от картинки к картинке. Исследователи смогли измерить эти различия в высокочастотных колебаниях активности, которые называются активностью гамма-диапазона. Они анализировали активность мозга не только во время учебного задания, но и во время сна. Затем они проверили, какие изображения участники могли вспомнить после сна, а какие – нет.
Активность гамма-диапазона, характерная для определенных мотивов, проявлялась не только при просмотре изображений, но и во время сна. Мозг повторно активировал паттерны активности – как для изображений, которые участники запомнили позже, так и для тех, которые они позже забыли. "Забытые образы не просто исчезают из мозга," заключает Хуэй Чжан.
Решающими являются два типа мозговой активности
Решающим фактором в том, было ли изображение забыто или сохранено, была не реактивация специфической для изображения активности гамма-диапазона, а активность в области мозга, которая важна для памяти: гиппокампе. В этом регионе наблюдаются чрезвычайно быстрые колебания активности, называемые рябью. Картину вспомнили позже, когда реактивация произошла одновременно с рябью в гиппокампе. Это явление происходило только во время определенных фаз сна, но не когда участники бодрствовали.
В частности, запоминается ли изображение или нет, зависит от другого фактора, а именно от того, насколько детально изображение было обработано в мозгу. Исследователи разделили активность гамма-диапазона, измеренную при просмотре изображений, на этапы поверхностной и глубокой обработки. Поверхностная обработка происходила в течение первой полсекунды после предъявления изображения, более глубокая обработка после этого. Только когда активность гамма-диапазона из фазы глубокой обработки была реактивирована во время ряби, участники позже вспомнили изображение. Если действие из этапа ранней обработки было повторно активировано, изображение было забыто.