Исследователи из Центра науки о мозге RIKEN (CBS) обнаружили, как перцептивные воспоминания, связанные с положительными эмоциями, такими как радость или счастье, усиливаются во время сна. Исследование, опубликованное в Neuron , может помочь ученым понять неврологическую основу преодоления таких состояний, как наркотическая или сексуальная зависимость.

Почему эмоциональные события, будь то положительные или отрицательные, создают сильные и долговременные воспоминания о внешней информации, такой как музыка, запахи и текстуры, полученные во время событий?

Мы знаем, что сон необходим для консолидации памяти — процесса, который превращает новые события в воспоминания, но не знаем, какую роль он играет в улучшении памяти.

Эксперименты показали, что эмоциональные события могут обрабатываться по-разному в зависимости от стадии сна, но до сих пор неясно, какая часть сна важнее для их закрепления: фаза быстрого сна (время сна, когда мы видим яркие сны) или фаза медленного сна.

Новое исследование под руководством Масанори Мураямы из RIKEN CBS было призвано ответить на этот вопрос.

Сначала исследователи создали мышиные эквиваленты нейтральных и эмоциональных событий, чтобы иметь возможность изучить, как по-другому ведет себя мозг во время сна, когда задействованы эмоции.

В нейтральной ситуации самцам мышей разрешалось исследовать только гладкую текстуру в первый день эксперимента в качестве периода обучения, а на следующий день — как рифленую, так и гладкую текстуру в качестве периода тестирования. Когда их память о гладкой текстуре сохранялась до второго дня, они предпочитали исследовать рифленую, а не гладкую текстуру, поскольку мышам изначально нравится новая среда.

Однако когда гладкая текстура сочеталась с положительным эмоциональным опытом — взаимодействием с самкой мыши — воспоминание о текстуре сохранялось гораздо дольше.

Даже с четырехдневным интервалом на пятый день мыши по-прежнему предпочитали гладкую текстуру, что свидетельствует о том, что данная экспериментальная установка может вызывать у мышей эмоционально улучшенную текстурную память.

Как объясняет Мураяма, «это первое исследование, демонстрирующее улучшение перцептивной памяти посредством эмоций у подопытных животных. Нам удалось это сделать, и в результате мы выявили критически важные нейронные схемы, участвующие в улучшении перцептивной памяти».

Исследователи определили, что ключевую роль в этом процессе играет миндалевидное тело — эмоциональный центр мозга.

Миндалевидное тело связано с кортикальным контуром сверху вниз от моторной до сенсорной коры, который контролирует точное восприятие и запоминание текстурной информации, как ранее обнаружила группа Мураямы. Этот трехрегиональный контур усиливает эмоционально связанные перцептивные воспоминания.

Записи мозга показали, что эти три области мозга кооперативно активировались в периоды обучения и повторно активировались во время раннего медленного сна, но не во время быстрого сна, чтобы закрепить память.

Чтобы проверить важность реактивации не-БДГ, исследователи временно отключили входы миндалевидного тела в моторную кору, которая посылает входы сверху вниз в сенсорную область. Когда они делали это во время не-БДГ-сна, мыши не могли сохранить текстурную память до пятого дня, несмотря на эмоциональный опыт.

Напротив, блокирование сигналов во время быстрого сна не дало никакого эффекта, что подтверждает, что медленный сон является ключевой стадией сна для укрепления перцептивной памяти.

«Традиционно считалось, что быстрый сон является основной стадией обработки эмоциональной памяти», — говорит Мураяма. «Наши результаты оспаривают эту идею и вместо этого поддерживают небыстрый сон как критическую стадию».

Это исследование не только объясняет, как эмоции усиливают другие типы воспоминаний (например, восприятие), но и указывает на потенциальные методы лечения таких состояний, как зависимость, при которых симптомы иногда вызываются перцептивной информацией в феномене, называемом флэшбэком.

Считается, что такая информация прочно запоминается в связи с эмоциональными событиями, которые произошли даже задолго до эпизодов. Модулируя активность мозга в миндалевидном теле и связанных с ним областях во время не-БДГ-сна, чтобы ослабить перцептивные воспоминания, которые вызывают флэшбэки, врачи потенциально могут предотвращать или лечить зависимость.

Будущие исследования будут изучать, как эти результаты применяются к моделям заболеваний, таким как возрастное снижение памяти или зависимость. «Например, будет важно изучить, можем ли мы восстановить или даже усилить память у старых мышей», — говорит Мураяма.

«Наша конечная цель — использовать эти знания для разработки методов лечения, которые улучшат психическое здоровье и состояния, связанные с памятью».