Miegas yra vienas įspūdingiausių reiškinių, stebimų tiek žmonėms, tiek gyvūnams, kuriam būdingi skirtingi smegenų veiklos ciklai ir tipai. Ankstesni neuromokslų tyrimai parodė, kad miego metu hipokampo neuronų grupės atkuria praeities patirtį ir prognozuoja galimą būsimą patirtį.
Jeilio medicinos mokyklos mokslininkai neseniai atliko tyrimą, kuriame buvo tiriama, kaip šie neuronų ansambliai hipokampe atspindi kelias nuoseklias patirtis arba, kitaip tariant, patirtį ar įvykius, vykstančius tam tikra tvarka.
Jų darbas, paskelbtas m Gamtos neuromokslainurodo kai kuriuos procesus, leidžiančius smegenims miego metu apdoroti daugybę patirčių, sukuriant naujas psichines reprezentacijas, kurios dažnai pagrįstos ankstesnėmis žiniomis.
Pagrindinis šios Yale komandos darbo tikslas buvo suprasti, kaip žinduolių smegenys organizuoja keletą patirčių be trukdžių (ty užkoduoja naujus prisiminimus nepažeidžiant senesnių). Tyrėjai taip pat nusprendė ištirti, koks yra smegenų pajėgumas formuoti prisiminimus apie daugybę per dieną įvykusių potyrių ir kaip jis sukuria naujus vaizdus miego metu.
„Galite įsivaizduoti šį eksperimentą kaip analogą tam, ką patirtų žmonės, praleisdami ilgą dieną tyrinėdami 15 kelių naujame mieste per dieną, o tarp jų – kelios 1–2 valandų trukmės poilsio epochos“, – bendraautorius George'as Dragoi. laikraščio, sakė MedicalXpress.
„Pagal šį scenarijų, ką žmonės prisimena dienos pabaigoje, kaip tai, kas įvyko kiekvienoje alėjoje, be didesnio trukdymo yra atskiriama nuo to, kas vyko kitose, ir kaip organizuojama bendra dienos patirtis visos dienos raiška, be išsamios patirties kiekvienoje alėjoje (pvz., apsilankymo tvarka)?
Norėdami ištirti nervinius procesus, susijusius su nuoseklių potyrių atkūrimu ir išankstiniu žaidimu miego metu, Dragoi ir jo kolegos atliko keletą eksperimentų, kuriuose dalyvavo laisvai judančios žiurkės. Šios žiurkės buvo pastatytos ant 15 linijinių takelių ir joms buvo leista laisvai tyrinėti šiuos takelius.
Komanda užfiksavo neuronų ansamblių aktyvumą gyvūnų hipokampe per visą jų pėdsakų tyrimą. Jie taip pat užfiksavo šių neuronų aktyvumą miego metu, seansuose prieš, tarp ir po pėdsakų tyrinėjimo.
„Mes įrašėme šią veiklą milisekundės laiko skiriamąja geba iš 128 įrašymo kanalų“, – paaiškino Dragoi.
„Ši laiko skiriamoji geba yra labai svarbi norint nustatyti labai suspaustus neprisijungus vaizdus miego metu ir ypač puikią dviejų ar daugiau mirgėjimo atvaizdų dinamiką tame pačiame įvykyje.
„Taip pat manau, kad fizinis linijinių pėdsakų tyrinėjimas (priešingai nei virtualios realybės aplinkos, kurios šiuo metu naudojamos daugelyje laboratorijų) suteikia unikalią galimybę gyvūnams įsitraukti į tikrai skirtingą daugiajutiminę kontekstinę patirtį.
Dragoi ir jo kolegų atlikti eksperimentai surinko įdomių pastebėjimų. Pavyzdžiui, komanda nustatė, kad anksčiausia ir naujausia žiurkių patirtis tyrinėjimo metu buvo dažniau vaizduojama hipokampe.
Miegančios žiurkės atkartojo praeities patirtį arba iš anksto suvaidino būsimas, skirtingos patirtys buvo vaizduojamos pagal specifinius modelius, o tai padidino jų smegenų gebėjimą vaizduoti. Be to, atrodė, kad ištirtų takelių poros, kurios buvo arti viena kitos, yra sujungtos, todėl buvo nuolatiniai vaizdai.
Galiausiai, bendra seka, kurioje žiurkės tyrinėjo pėdsakus per dieną, atrodė, kad smegenyse miego metu buvo pakartotinai suspaustas.
„Mūsų išvados atskleidžia didelį smegenų gebėjimą apdoroti daugybę patirčių be didesnių trukdžių, ypač dėl greito dviejų ar daugiau lygiagrečių atvaizdų tankinimo“, – sakė Dragoi. „Be to, jie apibūdina principus, pagal kuriuos daugialypės patirties vaizdavimas gali būti derinamas generatyviu ir multipleksiniu būdu, kad susidarytų akivaizdžiai naujas reprezentacija, pagrįsta ankstesnėmis žiniomis.”
Neseniai atliktas Dragoi ir jo kolegų tyrimas labai prisideda prie supratimo, kaip žiurkės smegenys atkuria praeities nuoseklią patirtį ir naudoja jas būsimos patirties vaizdui miego metu kurti. Ateityje šių tyrėjų išvados galėtų sudaryti sąlygas tolesniems tyrimams, kurių tikslas – toliau tirti jų atskleistų procesų rodmenis.
„Labiausiai stebinantis ir intriguojantis atradimas buvo pernelyg suspaustas kelių patyrimų, pasklidusių per visą gyvūno dieną, vaizdavimas tokia tvarka, kokia jie įvyko per po sekundės aukštesnės eilės nuoseklaus reaktyvavimo blyksnius, o tai yra patyrimų indeksas. tą dieną“, – pridūrė Dragoi.
„Dabar norėtume geriau suprasti hipokampo skaičiavimų rodmenis pasroviui arba, kitaip tariant, kaip lygiagretinimas, viena vertus, ir, kita vertus, daugialypis informacijos apdorojimas hipokampe veikia funkcionaliai sujungtas pasroviui skirtas sritis. “