Учеными был обнаружен механизм, с помощью которого отличный сон повышает обучение и память. Исследователи из Китайской Народной Республики и Соединенных Штатов Америки, используя мощнейшие микроскопы, изучили, что в период сна среди нервных клеток в головном мозге создаются новые связи. Также они подтвердили, что даже дополнительные усиленные занятия не способны догнать упущенное, заменив собой сон.
Хотя уже давно известно, что позитивный сон актуален для успешного обучения; процессы, что происходят в головном мозгу в этот период времени, оставались истоком внушительных споров. Объединенная команда исследователей медицинского факультета Нью-Йоркского университета и Высшей школы Пекинского университета Шэньчжэнь проявляли попытки обучить мышей бегать по палке, которая крутится, составляя над ними опыты по депривации сна и проводя наблюдения при этом за развитием их умственных способностей. Это стало известно корреспондентам раздела «Новости науки» журнала для трейдеров и инвесторов «Биржевой лидер».
Принимая к использованию микроскопы, ученые провели наблюдение за тем, что протекает с живым мозгом животных в период сна. При том одна группа мышей имела возможность спать без различных препятствий, иная же была лишена сна. В процессе исследования было выяснено, что в мозге выспавшихся мышей было образовано существенно большая численность нервных соединений, что подтверждает о более успешном обучении. Нарушив сон в определенные периоды времени, исследовательская группа также имела возможность продемонстрировать, что как глубокая, так и медленная фазы сна были требовательны для создания требуемых соединений между клетками головного мозга. В период сна мозг как бы прокручивал те события, которые происходили днем, откладываясь в память.
Профессор Wen-Biao Gan из Нью-Йоркского университета заявил: «До настоящего времени не было известно, что сон способен способствовать образованию связей среди нервных клеток, это новая информация. Мы знали, что сон оказывает помощь при запоминании информации, но причину этого не замечали. В настоящее время мы получили возможность продемонстрировать, что головной мозг в период сна не является бездеятельным, он прокручивает то, что происходило за день, что представляется довольно актуальным для создания новых нервных соединений в головном мозге». И, следовательно, формированию более хорошей памяти.
Ученые получили новые снимки работы нейронов мозга.
34 специалиста из Allen Institute for Brain Science в Сиэтле окончили создание первой всеобъемлющей картины головного мозга млекопитающих, о чем они рассказали 2 апреля в журнале Nature Neuroscience. Картина детализировано демонстрирует взаимосвязи между клетками мозга мыши – нейроны, которых у нее приблизительно 71 миллион.
С целью воссоздать картину ученые вводили флуоресцентный вирус зеленоватого оттенка в определенную зону мозга подопытной мыши. Вирус заражал нейроны возле места инъекции и спустя трехнедельного срока распространялся по всему мозгу. Ниже картина взаимосвязей, что происходит в одной из областей мозга, показанная в виде зеленой флуоресцентной сетки зараженных нейронов. Среди других функций, названная область мозга несет ответственность за интерпретацию конкретных ощущений, в основном чувство осязания.
После того момента, когда вирус начал распространяться, специалисты изъяли мозг из мыши и произвели его фотоснимки разными способами, в итоговом результате получив приблизительно 1 терабайта данных. Исходя по пути вируса и анализируя созданные изображения до невероятно маленьких масштабов, исследователи увидели картинку того, как зараженный участок способен взаимодействовать со всем головным мозгом. К примеру, предоставляется 3D визуализация взаимосвязей между четырьмя областями, что отвечают за зрение, в коре головного мозга мыши (зеленый, желтый, красный и оранжевый). В пресс-релизе исследования передается, что данные районы имеют тесную взаимосвязь друг с другом и с соседними областями мозга в таламусе (розовый) и среднем мозге (фиолетовый).
Как только ученые получили изображения картины нейронных связей в одной области головного мозга, они провел этот процесс повторно со всеми оставшимися участками. Всего исследователи смогли проанализировать снимки приблизительно 1 тысячи 700 мышей, но исследование создано только на 469 из них. Ниже предоставлена картинка полученных данных, которая включает взаимосвязи некоторого количества областей мозга:
Обретенные данные также способны быть представлены в виде круговой диаграммы. Эта диаграмма демонстрирует связи среди 215 областей мозга мыши. Взаимосвязи, которые исходят из 11 конкретных областей мозга, выделены различными цветами, остальные отображаются в серых цветах.
Названа последовательность образования связей новых нейронов в мозге взрослых мышей.
Совсем недавно идея о том, что численность нервных клеток у животного имеет возможность на протяжении жизни только понижаться, была опровергнута открытием: в неких участках мозга новые нейроны все-таки появляются! Так же, как и любые иные специализированные клетки, они рождаются благодаря делению не уже сформировавшихся нейронов, а их предшественников, что, в свою очередь, считаются потомками стволовых клеток. При созревании, точнее приобретая физиологические и биохимические способности функционального элемента нервной системы, новорожденные нейроны, конечно, обязаны создавать связи с теми взрослыми нейронами, которые окружают их. Но как именно данное создание осуществляется? Для того чтобы предоставить ответ на этот вопрос, требуется разработать метод исследования, который предоставил бы возможность увидеть один-единственный нейрон, его отростки и отростки тех клеток, с которыми у данного нейрона образованы связи.
