Сон — это не просто отдых: скрытый процесс, который делает вас умнее каждую ночь"

Сон кажется простым процессом — закрыл глаза, отключился, а утром проснулся бодрым. Но что на самом деле происходит в нашем мозге, пока мы спим? Ученые десятилетиями пытались разгадать эту загадку, и теперь исследователи из Мичиганского университета предложили новую гипотезу. Она объясняет, почему сон состоит из двух ключевых фаз — медленной (non-REM) и быстрой (REM) — и как они влияют на нашу память.

Сон — это не просто отдых, а сложный процесс "обрезки" воспоминаний

Практически все живые существа, которые спят, проходят через одни и те же стадии: сначала фаза медленного сна с низкой мозговой активностью, затем — быстрый сон (REM), во время которого мы видим яркие сны, а наши глаза быстро двигаются под веками.

Но зачем природа создала такой порядок? Почему бы не спать "наоборот"?

"Эволюционно этот цикл сохранился и настолько распространен среди видов, что, вероятно, в нем есть что-то действительно важное", — говорит профессор Сара Атон, одна из авторов исследования. "И он никогда не идет в обратном направлении, если только что-то не ломает систему".

Ученые предположили, что эти две фазы работают как садовник, который сначала выращивает растения, а потом подрезает их.

Медленный сон (non-REM) укрепляет важные воспоминания, делая их "выше и сильнее".

Быстрый сон (REM) "подрезает" лишнее, чтобы воспоминания не накладывались друг на друга и оставались четкими.

"Если пойти в обратном порядке и начать с REM-сна, он просто все "обрежет" — и никаких воспоминаний не останется", — объясняет Атон.

Как ученые это проверили? Эксперименты на мышах и компьютерные модели

Чтобы подтвердить свою гипотезу, исследователи провели эксперименты с мышами. Грызунов помещали в новую среду, где часть из них получала легкий удар током. Позже ученые наблюдали, как мозг мышей обрабатывал эти воспоминания во время сна.

Но просто следить за нейронами недостаточно — их слишком много, и нельзя точно определить, какие из них отвечают за конкретные воспоминания. Поэтому команда использовала компьютерное моделирование.

"Мы смогли смоделировать, какие нейроны активируются во время обучения, и как на них влияют разные фазы сна", — говорит Атон.

Модель учитывала два типа нейронов:

Возбуждающие — усиливают активность соседей.
Тормозные — подавляют ее.

Также важную роль играет ацетилхолин — вещество, которое регулирует работу нейронов во время сна.

Почему это важно для людей?

Хотя эксперименты проводились на мышах, механизм, скорее всего, работает и у людей.

"Допустим, у вас три встречи за день. После хорошего сна вы запомните их лучше", — объясняет Михал Зоховски, соавтор исследования. "Non-REM-сон укрепляет память о каждой встрече, а REM-сон разделяет их, чтобы вы не путали, кто что сказал".

Это объясняет, почему после недосыпа мы чувствуем себя "затуманенными" — мозг просто не успел правильно обработать информацию.

Что дальше?

Ученые подчеркивают, что их гипотеза — не окончательный ответ. Модель упрощена, а эксперименты проверяли только базовые сценарии памяти. В будущем исследователи планируют усложнить тесты, чтобы понять, как сон влияет на более сложные формы обучения.