Главная страница > Новости > Science: «сонное» разнообразие — двигатель памяти

Science: «сонное» разнообразие — двигатель памяти

01 апреля 2016

Что есть активность нейронных структур во время сна? Отражает ли она перегруппировку и усвоение нового опыта или же это динамика некой неизменно существовавшей ранее информации? Согласно новым данным, опубликованным в журнале Science, возбуждения пирамидальных нейронов гиппокампа сочетают в себе обе эти возможности. Проводя эксперименты на крысах, учёные из США отслеживали динамику активности CA1 области гиппокампа как во время получения опыта, так и при последующем сне. При этом использовалась одновременная запись активности клеток у четырёх крыс, а так же оценка взаимосвязи между паттернами клеточного возбуждения и исследовательской активностью в лабиринте.

Продолжая снимать нейрональную импульсацию во время сна, у крыс учёные фиксировали своеобразное «мысленное» проигрывание полученного опыта, которое характеризовалось последовательным вспыхиванием клеток, до этого участвующих в обучении. Такого рода активности в популяциях нейронов свидетельствуют о взаимодействиях высшего порядка, направленных на закрепление опыта. Тем не менее, построенные таким образом нейронные сети неустойчивы, и, согласно недавним исследованиям, биофизические свойства нейронов, входящих в их состав, весьма разнообразны.

С помощью нескольких различных методик удалось обнаружить, что сети из «клеток места», которые появляются при попадании в новую среду, образуются из групп быстро активирующихся пирамидных нейронов с относительно неизменной временной динамикой и групп медленно активирующихся пластичных нейронов. Медленно вспыхивающие нейроны характеризовались высокой пространственной специфичностью во время «блуждания» в лабиринте и показали увеличение импульсации, в период после опыта и во время воспроизведения его во сне. В отличие от них, быстро возбуждающиеся нейроны имели низкую избирательность места и формировали интерактивную сеть, ответственную за стабильность общей ситуации, в то время как связи пластичных клеток могли корректироваться при изменении ситуации. Получается, что высокоактивные нейроны несут некий концепт схожих ситуаций, в то время как «медленные» нервные клетки могут дифференцироваться среди них и вносить новизну в похожие условия.

Andres D. Grosmark, György Buzsáki.
Diversity in neural firing dynamics supports both rigid and learned hippocampal sequences.
Science (2016); DOI: 10.1126/science.aad1935.

Источник: www.neurotechnologies.ru