Новое совместное исследование ученых Тель-Авивского университета (TAU) и Института Вейцмана предоставило инновационный метод для поддержки процессов памяти в мозгу во время сна.
Метод основан на пробуждающем воспоминания аромате, который вводится в одну ноздрю. Это помогает исследователям понять, как сон улучшает память, и в будущем, возможно, поможет восстановить возможности памяти после травм головного мозга или помочь в лечении людей с посттравматическим стрессовым расстройством (ПТСР), для которых память часто служит спусковым крючком.
Новое исследование провела Элла Бар, доктор философии.D. студент ТАУ и Института науки Вейцмана. Среди других главных исследователей – проф. Юваль Нир из Медицинского факультета им. Саклера и Школы неврологии им. Сагола, а также профессоров. Ядин Дудай, Ноам Собель и Рони Паз, все сотрудники отделения нейробиологии Вейцмана. Он был опубликован в Current Biology 5 марта.
"Мы знаем, что во время сна в мозгу происходит процесс консолидации памяти," Бар объясняет. "Для долговременного хранения в памяти информация постепенно переходит из гиппокампа – области мозга, которая служит временным буфером для новых воспоминаний – в неокортекс. Но как происходит этот переход, остается нерешенной загадкой."
"Запуская процессы консолидации только в одной половине мозга во время сна, мы смогли сравнить активность между полушариями и выделить конкретную активность, которая соответствует реактивации памяти," Проф. Нир добавляет.
Бар говорит, "Мы надеемся, что в будущем этот метод не только способствует фундаментальному научному пониманию, но и может найти применение в клинической практике. Например, посттравматические пациенты проявляют более высокую активность в правом полушарии при воспоминании о травме, возможно, связанной с ее эмоциональным содержанием.
"Разработанная нами техника потенциально может повлиять на этот аспект памяти во время сна и уменьшить эмоциональное напряжение, которое сопровождает вспоминание травматической памяти. Кроме того, этот метод может получить дальнейшее развитие для помощи в реабилитационной терапии после одностороннего повреждения головного мозга в результате инсульта."
Исследователи начали с того, что воспоминания, связанные с локациями на левой стороне человека, в основном хранятся в правом полушарии мозга и наоборот. При воздействии запаха розы участников исследования просили запомнить расположение слов, представленных на левой или правой стороне экрана компьютера. Затем участников проверяли на память о расположении слов, после чего они спали в лаборатории. Пока участники дремали, аромат роз был введен снова, но на этот раз только в одну ноздрю.
С этим "односторонний" доставки запаха, исследователи смогли реактивировать и усилить определенные воспоминания, которые хранились в определенном полушарии мозга.
Команда также записала электрическую активность мозга во время сна с помощью ЭЭГ. Результаты показали, что "односторонний" доставка аромата розы привела к разным волнам сна в двух полушариях. Полушарие, которое получило запах, показало лучшие электрические сигнатуры консолидации памяти во время сна. Наконец, в самом важном из всех тестов испытуемых просили после пробуждения пройти второй тест на память о словах, которые они слышали перед сном.
"Память испытуемых была значительно лучше для слов, представленных на стороне, пораженной запахом, чем память для слов, представленных на другой стороне," Бар говорит.
"Наши результаты подчеркивают, что процесс консолидации памяти может быть усилен внешними сигналами, такими как запахи," она заключает. "Используя особую организацию обонятельных путей, можно управлять воспоминаниями локальным образом на одной стороне мозга. Наше открытие демонстрирует, что консолидация памяти, вероятно, связана с ночным «диалогом» между гиппокампом и определенными областями коры головного мозга."