Сонная уборка

Нейробиологи обнаружили сокращение контактов между нервными клетками головного мозга во время сна у мышей. Это подкрепляет теорию “уборки”, высвобождающей место для будущих воспоминаний. Новость распространило издание New Scientist.

Вопрос, для чего нужен сон — физиологическое состояние, присущее всем известным животным, интересовал физиологов всегда, и это порождало разные теории. Одна из идей, объясняющих необходимость сна, предполагает, что во сне происходит закрепление новых воспоминаний и потому люди, уснувшие сразу после обучения, лучше сдают экзамены. Известно, что при бодрствовании свежие воспоминания фиксируются благодаря усилению связей между нейронами, но экспериментальных данных о том, что происходит с запоминанием во время сна, практически нет. Есть теория, согласно которой сон подготавливает мозг к новым воспоминаниям, ослабляя межнейронные связи или сокращая их количество. “Сон — это цена, которую мы платим за обучение”, — цитирует автора этой “теории уборки”, известного американского нейробиолога Джулио Тонони (Giulio Tononi) из Университета Висконсин-Мэдисон (University of Wisconsin-Madison) New Scientist. На прошедшей недавно конференции Федерации европейских нейробиологических обществ (Federation of European Neuroscience Societies) в столице Дании Копенгагене Тонони сообщил о результатах экспериментов, подкрепляющих эту идею. Он с коллегами измерял размер межнейронных связей, или синапсов, на срезах головного мозга мышей. Синапсы в образцах конца периода сна были на 18% меньше, чем в образцах, взятых перед сном, иными словами, межнейронные контакты во время сна ослабевали.

Представленные Тонони “данные убедительны и хорошо документированы”, говорит Майкен Недергаард (Maiken Nedergaard) из Университета Копенгагена (University of Copenhagen). Теория “уборки” имела подтверждения и прежде. New Scientist ссылается на исследования, в которых электроэнцефалограммы показывали, что мозг человека в начале дня после нормального ночного сна реагирует на транскраниальную магнитную стимуляцию слабее, чем к концу дня, что указывало на более слабые ранне-утренние межнейронные связи. Кроме того, есть данные о том, что в мозге крыс количество АМРА-рецептора (рецептор α-амино-3-гидрокси-5-метил-4-изоксазолпропионовой кислоты), передающего быстрые возбуждающие сигналы, значительно ниже в начале периода пробуждения. Работа группы Тонони по анализу тончайших срезов мозговой ткани мышей и идентификации 7000 синапсов длилась несколько лет. До прошлого месяца ученым было неизвестно, к какой из экспериментальных групп — до или после сна — относится та или иная мышь — источник образцов. Теория получила подтверждение после вскрытия идентификационного кода. В этом же исследовании были обнаружены как бы защищенные синапсы, размер которых в течение суток не менялся. “Возможно, эти синапсы хранят наиболее важные воспоминания”, — допускает Тонони.