Ученые Корнелльского университета обнаружили, что зрачок играет ключевую роль в понимании того, как и когда мозг формирует сильные и долговременные воспоминания. Эксперты изучали мышей, которых оснастили мозговыми электродами и крошечными камерами слежения за глазами, пишет Medical Xpress.
Специалисты определили, что новые воспоминания воспроизводятся и консолидируются, когда зрачок сужается во время подстадии медленного сна. Когда зрачок расширяется, процесс повторяется для старых воспоминаний. Способность мозга разделять две подстадии сна с помощью ранее неизвестной микроструктуры предотвращает «катастрофическое забывание», при котором консолидация одного воспоминания стирает другое.
Результаты исследования могут привести к улучшению методов запоминания информации. Кроме того, открытие может быть полезно ученым-компьютерщикам, которые тренируют искусственные нейронные сети, чтобы они были более эффективными.
В рамках эксперимента ученые в течение месяца обучали группу мышей различным задачам, таким как сбор воды или печенья в качестве вознаграждения в лабиринте. Затем мышам вживили мозговые электроды и крошечные шпионские камеры, которые висели перед их глазами. Когда мыши выучивали новую задачу и засыпали, электроды фиксировали их нейронную активность, а камеры записали изменения в их зрачках.
Записи показали, что временная структура спящих мышей более разнообразна и больше похожа на стадии сна у людей, чем считалось ранее. Прерывая сон мышей в разные моменты и позже проверяя, насколько хорошо они вспоминали свои выученные задачи, исследователи смогли проанализировать происходящие в мозгу грызунов процессы.
Когда мышь входит в определенную фазу сна, ее зрачок сужается, и именно здесь недавно изученные задачи, то есть новые воспоминания, реактивируются и консолидируются, в то время как предыдущие знания — нет. И наоборот, старые воспоминания воспроизводятся и интегрируются, когда зрачок расширяется.
Ранее ученые создали VR-очки для мышей. Рассказали, зачем нужны MouseGoggles.
