El cerebro durante el sueño "pierde" los hechos cotidianos con la aceleración de siete veces (2 fotos + texto)




estadounidenses han descubierto que en la corteza prefrontal (corteza prefrontal) de cerebro de rata durante el sueño se produce siete veces la reproducción rápida una serie de impulsos nerviosos, que se observaron durante la vigilia. Este "desplazamiento" impresiones diarias, al parecer, es necesario para la formación de memorias perdurables. Los autores sugieren que se encontraron con el proceso es una "reescritura" de la información de la memoria a corto plazo, que es el hipocampo de responsabilidad en la memoria no volátil, bajo el control de la corteza prefrontal.

Hoy en día, los científicos han estado bastante bien entendido en la naturaleza celular y molecular de la memoria, así como en qué parte del cerebro y en qué secuencia involucrada en la memorización, el posterior almacenamiento y reproducción (recordar) la información (ver ref. A continuación). Se sabe que muchos de los procesos clave asociados con la obtención de memorias ("consolidación de la memoria") que tiene lugar en un sueño, y un papel crucial en estos procesos se juega por el hipocampo. Si esta pequeña parte del cerebro no funciona, las personas (o animales) pierden su capacidad de recordar cualquier cosa, pero todos los viejos recuerdos se almacenan.

Se demuestra experimentalmente que las neuronas del hipocampo durante el sueño reproducen la misma serie de los impulsos nerviosos, que se observaron durante la vigilia (como durante el aprendizaje de cualquier problema). Al parecer, esta experiencia diaria repetición necesaria para experimentar con seguridad svezhepriobretennoy "reescritura" del hipocampo en las partes del cerebro que son responsables de la memoria a largo plazo (que es principalmente la corteza cerebral). El principio de la "repetición - la madre de aprendizaje" subyace en el funcionamiento del sistema nervioso a nivel celular más básico
.
Sin embargo, después de que el hipocampo ha hecho su trabajo, los recuerdos permanecen almacenados en la corteza ya sin su ayuda. En el proceso de revitalización de la establecida, los recuerdos "consolidados" juega un papel clave llamada la corteza prefrontal medial (MPFK). Cuando recordamos los acontecimientos que ocurrieron sólo que el hipocampo se activa fuertemente y MPFK - mal. Pero si tenemos que recordar algo hace mucho tiempo, es todo lo contrario: las neuronas MPFK trabajan muy activamente, y las neuronas del hipocampo - una mucho más débil. Este patrón se confirma mediante un experimento en ratas y seres humanos. Además, se sabe que los daños MPFK ventaja a violaciónes del mecanismo de recordar mucho caso.

Neurocientíficos estadounidenses han sugerido que si MPFK tan importante para el "juego" de los recuerdos, entonces probablemente debería participar en su "registro", es decir, en la consolidación de los recuerdos (junto con el hipocampo, y algunas otras partes del cerebro). De hecho, algunos experimentos recientes han demostrado que incluso un MPFK mal funcionamiento temporal puede dar lugar a desviaciones graves en el proceso de formación de recuerdos a largo plazo.

Si es así, entonces en MPFK como en el hipocampo durante el sueño se debe volver "juego" de la serie de los impulsos nerviosos que se observaron en la tarde. Para probar esta hipótesis, dos ratas fueron implantados en el cerebro de un pequeño dispositivo que le permite controlar simultáneamente la actividad de 120 neuronas MPFK. Las ratas cada día para llevar a cabo una serie de tareas para la orientación y la memoria espacial. Para esto son "recompensados" por la estimulación eléctrica de los centros de placer. Lleve a cabo una tarea tomó unos 20 segundos, y el trabajo seguido uno tras otro durante 50 minutos.

Grabación de la actividad neuronal MPFK hizo:. 1) durante el sueño "trabajar", 2) durante la ejecución de tareas y 3) durante el sueño inmediatamente después de la sesión de trabajo

Luego, utilizando métodos analíticos altamente sofisticados comparó el "patrón" de la actividad neuronal en estos tres períodos. La primera fase del análisis fue que por cada par de neuronas traza que refleja el grado de correlación (sincrónicamente), el trabajo de estos dos neuronas. El eje horizontal de este gráfico se deposita en el tiempo, y la vertical - el número de "cocción" sincrónica de dos neuronas por cada 10 milisegundos. Luego, para cada par de neuronas búsquedas de correlaciones entre los tres gráficos, el primero de los cuales refleja la situación durante el sueño antes del trabajo, el segundo - durante la operación, y el tercero - mientras duerme después del trabajo (ver Figura.). Por último, la fusión y la síntesis de los resultados obtenidos para los pares de neuronas individuales.




Los investigadores encontraron que durante el sueño en las primeras dos horas después de realizar las tareas de la serie aparecen correlacionada impulsos MPFK nerviosas similares a los observados durante el "trabajo", pero desplaza a gran velocidad. Los mayores gráficos de similitud de la actividad neuronal durante la vigilia y el sueño se obtiene si el gráfico segunda "estirar" a tiempo de siete veces. Durante el sueño antes de realizar el trabajo como algo que existe.

"Aceleró el desplazamiento" experiencias diarias durante el sueño no es constante, ya veces, por períodos cortos de alrededor de un segundo y medio cada uno. Es fácil calcular que para un período de un cerebro de rata puede "desplazarse" a unos 10 segundos de tiempo real. Eso es aproximadamente la mitad del tiempo necesario para realizar una tarea estándar.

Según los autores, la compresión del tiempo en un sueño sugiere que el cerebro es capaz de correr mucho más rápido si no impide "restricciones de comportamiento." En otras palabras, la idea del cuerpo más rápido. De hecho, todos sabemos que la ejecución de una acción por lo general toma más tiempo de lo necesario y luego a recordar ", desplazarse a través de ella en mi cabeza».

Se informó anteriormente que la noche "desplazamiento" experiencias diarias en el hipocampo también se lleva a cabo en modo acelerado (con aceleración 05.20 veces). Pero, de hecho, como señalan los autores, la situación es algo más sutil que el hipocampo. Parece que esta parte del cerebro incluso en la tarde, durante una rata trabajos estándar, lleva una cierta compresión de datos en el tiempo. Hablando de manera muy sencilla, "aceleración", que se observa en el hipocampo puede ser debido al hecho de que el hipocampo durante el sueño recuerda no los propios eventos, y sus pensamientos acerca de ellos.

Por supuesto, es muy difícil de probar rigurosamente que la reproducción acelerada de los impulsos neuronales en MPFK durante el sueño es en realidad un proceso de consolidación de los recuerdos. Sin embargo, los autores creen que esto es muy probable. Después de todo, este fenómeno se observó en la parte del cerebro que es responsable de la activación de recuerdos de eventos antiguos. Además, se observa durante ese período - las dos primeras horas de lecciones aprendidas - que han sido previamente demostrado ser fundamental para la formación de memorias perdurables. Por ejemplo, si dentro de dos horas después de la sesión de entrenamiento para introducir la sustancia cerebral de rata, bloqueando temporalmente la MPFK trabajo rata no recuerda nada, pero si usted hace una inyección más tarde, recordando que sucede normalmente.

Por lo tanto, se cree que han descubierto un fenómeno probablemente no es otra cosa sino un proceso activo de "reescritura" de la información de la memoria a corto plazo (bajo la responsabilidad del hipocampo) en el largo plazo, dirigido MPFK.

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