Mad_Cat, 20.03.2013 с 0 комментариев

Обратные импульсы очищают мозг от ненужной информации

Согласно исследованию, проведенному в Национальном институте здоровья, когда разум отдыхает, электрические импульсы, с помощью которых нейроны взаимодействуют друг с другом, передаются в обратном направлении, стирая несущественную информацию и подготавливая мозг к новому этапу обучения.

Проделанная учеными работа призвана не только помочь людям учиться более эффективно, но также является попыткой понять, каким образом формируются пост-травматические стрессовые расстройства, при которых разум с трудом избавляется от негативного опыта.

Во время бодрствования нейроны сообщаются с помощью нервных сигналов, что и является первоосновой обучения. Если опыт повторяется многократно, сигналы передается через группы нейронов с возрастающей скоростью, формируя устойчивые нейронные сети, которые активируются всякий раз, когда вы воспроизводите воспоминание.

Ранее было известно, что во время сна, электрические сигналы обращаются вспять. В этом исследовании ученые показали, что эти обратные сигналы ослабляют нейронные цепи, образовавшиеся во время бодрствования, вероятно таким образом несущественная информация может быть стерта из памяти. Но кроме того, обратные сигналы нужны для того, чтобы подготовить мозг к повторению по крайней мере части забытой информации. Если после пробуждения животное сталкивается с тем же опытом, который был усвоен накануне, нейронные сети активируются гораздо быстрее, чем в первый раз.

«Мозг не складирует в памяти все, с чем ему приходится сталкиваться, поэтому должен быть механизм сортировки важного и неважного», — говорит Р. Дуглас Филдс, доктор философии, возглавляющий Отделение развития и пластичности нервной системы в Национальном институте здоровья ребенка и развития человека им. Юнис Кеннеди Шрайвер.

Исследователи изучали активность нейронов гиппокампа у крыс. Гиппокамп участвует в обмене информацией с многими структурами мозга и играет важную роль в процессах запоминания.

Как известно, во время бодрствования электрические сигналы передаются от дендритов — антенноподобных выростов на одном конце клетки — к телу нейрона. Затем они перемещаются по аксону — единственному длинному выросту на противоположном конце клетки. Электрический сигнал стимулирует высвобождение химических веществ, нейромедиаторов, на конце аксона, примыкающем к дендритам других нервных клеток. Нейромедиаторы заставляют клетку-реципиент генерировать электрический импульс, и весь цикл повторяется снова. Когда электрический импульс неоднократно проходит через одну и ту же группу клеток по одному и тому же пути, его скорость и интенсивность возрастает.

Доктор Букало и ее команда изучали электрические сигналы, которые передаются в обратном направлении, от аксона к телу клетки. Обратная передача импульса происходит во время сна и отдыха, вероятно давая возможность клетке перезарядиться и подготовиться к восприятию новой информации.

После стимуляции нервных клеток обратным электрическим импульсом, исследователи снова воздействовали на дендриты прямым импульсом. В ответ нейроны генерировали более сильный нервный сигнал по сравнению с первой попыткой, и с каждым разом ответ усиливался.

Этот механизм, по всей видимости, лежит в основе формирования новых воспоминаний. Нейронные цепи, сформировавшиеся на протяжении дня, обнуляются во сне, и никогда больше не используются, если вы не сталкиваетесь с похожей ситуацией в дальнейшем. Но если ситуация повторяется, воспоминания закрепляются и могут быть легко воспроизведены в памяти при необходимости.

Метки механизмы памяти, мозг, нейроны