Клетки мозга могут попытаться предсказать будущее во время сна: ScienceAlert

Нейроны, активирующиеся в центре памяти мозга, пока мы спим, возможно, не просто возвращаются к прошлому опыту. Согласно новому исследованию, они также могут смотреть в будущее и заниматься деятельностью, которая еще не произошла.

Команда под руководством исследователей из Мичиганского университета проанализировала показания мозговых волн мышей во время бодрствования и сна. Показания снимались до, во время и после того, как животные столкнулись с препятствиями в лабиринте, чтобы оценить предпочтения нейронов вне лабиринта, например, во время периодов отдыха.

«Мы подошли к этой задаче, связав активность каждого отдельного нейрона с активностью всех остальных нейронов.«,» Он говорит Анестезиолог Камран Диба из Мичиганского университета.

«Возможность отслеживать предпочтения нейронов даже без стимула стала для нас важным прорывом».

Новый подход означал, что помимо корреляции физического пространства в лабиринте с конкретной нейронной активностью в реальном времени, команда могла также работать в обратном направлении и сопоставлять активность нейронов с точками лабиринта, пока мыши спали.

Это стало возможным благодаря А. Машинное обучение Это процесс, который взвешивает взаимоотношения нейронов друг с другом, а не рассматривает их по отдельности. На основе возбуждения нейронов во время сна Затем снова во время следующей попытки пройти лабиринтМыши не только мечтали о местах, которые они уже посетили в лабиринте, но и прорабатывали потенциальные новые маршруты.

Это важные выводы исследования Пространственная корректировкаТо, как активность конкретных нейронов связана с конкретными местами. Эта адаптация представляет собой динамический процесс, и спящий мозг, по-видимому, участвует в нем.

Когда мышей возвращали в лабиринт после сна, нейронная активность, измеренная во время сна, в некоторой степени предсказывала новые способы, которыми мыши исследовали свое окружение. Совпадения не были точными, но достаточно близкими, чтобы намекать на связь между мечтами и будущими намерениями.

«Мы можем видеть, как эти другие изменения происходят во время сна, и когда мы возвращаем животных в окружающую среду, мы можем убедиться, что эти изменения действительно отражают то, чему они научились, пока животные спали». Он говорит Нейробиолог Калеб Кеммерер из Университета Райса в США.

«Это похоже на то, как будто второй выход в космос на самом деле происходит, когда животное спит».

Доказано, что сон Это помогает нам создавать воспоминанияХотя в этом исследовании рассматривались только мыши, вполне возможно, что нечто подобное происходит и в человеческом мозге: своего рода подготовка к будущим приключениям.

То, что происходит внутри нашего спящего мозга, остается захватывающим — оно влияет на все — от того, как мы учимся до того, как мы обеспечиваем безопасность мозга — и это последнее исследование дает дополнительную информацию.

«Единственное, что делают эти нейроны во время сна, — это не обязательно консолидация воспоминаний об опыте». Он говорит Кемери. «Оказывается, некоторые нейроны в конечном итоге делают что-то другое».

Исследование было опубликовано в природа.