Kas ir tas svarīgais, kas notiek smadzenēs, kad mēs aizmiegam?

Ieslīgstot miegā, cilvēki nereti pieņem, ka arī smadzenes “aiziet gulēt”, bet Mičiganas Universitātes pētījumos apliecināts, ka neironu grupas, kas aktivizējušās jebkādas pieredzes apguves vai mācīšanās laikā iepriekšējā dienā, turpina veidot nospiedumus smadzenēs.

Pētnieki pētījuši, kā peles veido un saglabā atmiņas procesus, kas saistīti ar konkrētu sensorisku notikumu. Pētījumā, kas veikts pirms koronavīrusa pandēmijas un nesen publicēts zinātnes izdevumā Nature Communications, pētīts, kā veidojas atmiņas par bailēm saistībā ar konkrētu vizuālo stimulu.

Viņi atklāja, ka neironi, ko aktivizē vizuālā stimulācija, turpina aktīvi darboties miega laikā, un ir vēl kāda saistība – miegs ir vitāli svarīgs neironu spējai savienot ar bailēm saistītas atmiņas ar sensoro notikumu.

Iepriekš pierādīts, ka tie smadzeņu reģioni, kas intensīvas mācīšanās laikā bijuši ļoti aktīvi, turpina izrādīt lielāku aktivitāti arī miega laikā. Taču neskaidrs bija tas, vai šī atmiņu “reaktivācija” miega laikā smadzenēm ir jāveic obligāti, lai pilnībā saglabātu atmiņas par jaunapgūto materiālu.

“Daļa no tā, ko mēs vēlējāmies saprast, bija, vai pastāv komunikācija starp smadzeņu daļām, kas kalpo kā baiļu atmiņas mediatori, un specifiskajiem neironiem, kas mediē ar sensoro atmiņu. Kā šie reģioni sadarbojas? Mēs patiešām gribētu zināt, kas veicina šo procesu, veidojot jaunas asociācijas, piemēram, attiecībā uz noteiktu neironu kopumu vai noteiktu miega stadiju”, saka Sara Atona (Sara Aton), pētījuma vecākā autore un profesore Molekulārās, šūnu un bioloģijas departamentā, piebilstot, ka “līdz šim iespējams to testēt”.

Tagad pētnieku rīcībā ir rīki, lai ģenētiski atzīmētu jeb marķētu šūnas, ko aktivizē pieredze konkrētā laika periodā. Koncentrējoties uz īpašu neironu kopumu primārajā vizuālajā garozā, pētnieki izveidojuši vizuālās atmiņas testu. Viņi rādīja neitrālu tēlu eksperimentālajai peļu grupai un fiksēja aktivizējušās šūnas vizuālajā garozā.

Lai pārbaudītu, vai šie neironi ir reģistrējuši neitrālo attēlu, pētnieku komanda pārbaudīja, vai tie spēj izraisīt attēla atmiņu, selektīvi aktivizējot šos un arī bailes izraisošus neironus. Tad peles tika iemidzinātas. Aktivizējot neironu darbību kopā ar peles pamodināšanu, viņi atklāja, ka pēc tam peles sāka baidīties no attēliem, kas izskatās līdzīgi sākotnēji neitrālajam attēlam, ko kodē šīs šūnas.

Tas iespējams liecina, ka, lai varētu veidot precīzu saikni starp baiļu reakciju uz noteiktu vizuālu stimulu, jābūt ar miegu saistītai neironu reaktivācijai, kas kodē un stimulē maņu garozu. Iespējams, tieši miegs ļauj ģenerēt vizuālajai norādei atbilstošu atmiņu.

Pētnieki uzskata, ka viņu konstatējumi varētu ietekmēt to, kā pašlaik tiek izprasts satraukums un pēctraumatiskā stresa traucējumi.

RigaBrain® smadzeņu treniņu centra klienti ziņo, ka pēc apmeklējuma ir uzlabojumi atmiņā, kā arī uzlabojusies miega kvalitāte.

Avots: Brittany C. Clawson, Emily J. Pickup, Amy Ensing, Laura Geneseo, James Shaver, John Gonzalez-Amoretti, Meiling Zhao, A. Kane York, Femke Roig Kuhn, Kevin Swift, Jessy D. Martinez, Lijing Wang, Sha Jiang, Sara J. Aton. Causal role for sleep-dependent reactivation of learning-activated sensory ensembles for fear memory consolidation. Nature Communications, 2021; 12 (1)