Проучване: Мозъчните клетки могат да се опитват да предскажат бъдещето по време на сън

Н евроните, задействащи се в центъра на паметта на мозъка, докато спим, може не само да преразглеждат минали преживявания. Според ново проучване, те също могат да гледат към бъдещето, репетирайки дейност, която все още не се е случила.

Екип, ръководен от изследователи от Мичиганския университет, анализира показанията на мозъчните вълни от плъхове по време на бодърстване и сън. Отчитанията са взети преди, по време и след като животните се справят с предизвикателствата на лабиринта, за да се оценят предпочитанията на нервните клетки, докато са извън лабиринта, като например по време на периоди на почивка.

„Срещнахме това предизвикателство, като свързахме активността на всеки отделен неврон с активността на всички останали неврони“, казва анестезиологът Камран Диба от Мичиганския университет.

Brain Cells May Actually Try to Predict The Future During Sleep https://t.co/U7ad6DRdW3

— ScienceAlert (@ScienceAlert) June 9, 2024

„Способността да проследяваме предпочитанията на невроните дори без стимул беше важен пробив за нас.“

Новият подход означаваше, че освен свързването на физическите пространства в лабиринта със специфична невронна активност в реално време, екипът може също да работи в обратна посока и да картографира активността на невроните към точки в лабиринта, докато плъховете дремят.

Това стана възможно чрез процес на машинно обучение, претеглящ връзките на невроните един с друг, вместо да ги разглежда изолирано. Въз основа на невроните, които се задействат по време на сън и след това отново по време на следващия опит за влизане в лабиринта, плъховете не просто са мечтали за места, които вече са посетили в лабиринта, но също така са работили върху потенциални нови маршрути.

Това са значителни открития в изследването на пространствената настройка, начина, по който активността на специфични неврони се свързва с конкретни места. Тази настройка е динамичен процес и изглежда, че е включен спящият мозък.

Когато плъховете бяха въведени отново в лабиринта след сън, невронната активност, измерена по време на съня им, до известна степен предсказваше новите начини, по които изследваха заобикалящата ги среда. Съвпаденията не бяха точни, но бяха достатъчно близки, за да намекнат за връзка между мечтите и бъдещите намерения.

„Можем да видим тези други промени, настъпващи по време на сън, и когато върнем животните обратно в околната среда за втори път, можем да потвърдим, че тези промени наистина отразяват нещо, което е научено, докато животните са заспали“, казва неврологът Калеб Кемере, от университета Райс в САЩ. „Сякаш второто излагане на пространството всъщност се случва, докато животното спи.“

Добре установено е, че сънят ни помага да формираме спомени и докато това проучване разглежда само плъхове, вероятно нещо подобно се случва в човешкия мозък: вид репетиция за бъдещи приключения.

Случващото се в нашите спящи мозъци продължава да е очарователно – засягащо всичко от начина, по който се учим до това как мозъкът е защитен – и това най-ново проучване предоставя малко повече представа.

„Не е непременно така, че по време на сън единственото нещо, което тези неврони правят, е да стабилизират паметта на преживяването“, казва Кемере. "Оказва се, че някои неврони в крайна сметка правят нещо друго."

Не пропускайте най-важните новини - последвайте ни в Google News Showcase