Спи и нюхай!

Известно, что во время фазы медленного сна происходит закрепление усвоенной накануне информации. Германские нейробиологи установили, что если во время медленного сна человек ощущает тот же запах, который он обонял в процессе обучения, то запоминание происходит эффективнее. Обонятельный сигнал, получаемый во сне, приводит к активизации нейронов гиппокампа — отдела мозга, ответственного за формирование долговременной памяти. Эти результаты показывают, что закрепление новых знаний во время медленного сна — активный процесс, требующий работы гиппокампа, а не побочный эффект общего снижения мозговой активности.

Гиппокамп




Эксперимент проводился на добровольцах, которых усаживали за компьютер и предлагали поиграть в игру на запоминание. Игра состоит в следующем. На экране компьютера изображены 30 карточек «рубашками» кверху (карточки расположены пятью рядами по шесть штук в каждом). Электронная колода состоит из 15 пар карточек, различающихся рисунком на лицевой стороне. Одна из карт переворачивается, так что испытуемый может видеть рисунок. Через секунду переворачивается вторая карта с тем же рисунком. Испытуемый должен запомнить их расположение. Через три секунды обе карты снова переворачиваются рисунком вниз, а еще через три секунды производится точно такая же демонстрация следующей пары карточек. После того как все 15 пар карточек показаны по два раза, начинается проверка памяти. Открывается одна из карт, а испытуемый должен при помощи мыши указать, где находится парная. Вне зависимости от правильности ответа, парная карта открывается на три секунды, так что обучение продолжается и во время тестирования. Всё это длится до тех пор, пока испытуемый не выучит расположение 10 пар из 15.

В процессе обучения испытуемые обоняли аромат розы, который подавался им через специальную носовую маску. После этого добровольцы отправлялись спать, как были, в масках, да еще и с электродами на голове для снятия электроэнцефалограммы. Не удивительно, что для эксперимента отбирались здоровые молодые люди, не курящие и не пьющие и не имеющие никаких проблем со сном.

Как только энцефалограмма показывала, что началась фаза медленного сна, половине испытуемых подавали через маску аромат розы, а другой половине — нет. Утром проверяли, кто лучше запомнил расположение карточек. Оказалось, что первая группа испытуемых усваивала материал гораздо лучше. Кроме того, при помощи магнитно-резонансной томографии удалось показать, что обонятельный стимул, поступающий во время медленного сна, активизирует нейроны гиппокампа.

Исследователи поставили также три контрольных эксперимента. В первом из них во время обучения запах не подавался, а во сне подавался так же, как и в основном опыте. Никакого улучшения запоминания зарегистрировано не было. Это означает, что запах розы способствует закреплению навыков не сам по себе, а только как стимул, ассоциативно связанный с процессом обучения. Во втором контрольном эксперименте запах подавали во время обучения и во время фазы быстрого сна. В этом случае обонятельный стимул тоже никак не повлиял на запоминание. Это подтверждает прежние результаты, согласно которым именно фаза медленного сна является ключевой для закрепления осознанных «декларативных» воспоминаний. Наконец, в третьем контрольном эксперименте запах подавали во время обучения, а затем еще раз во время бодрствования (перед сном). Это тоже не повлияло на результаты утренней проверки.

Полученные результаты подтверждают гипотезу, согласно которой закрепление осознаваемых воспоминаний (декларативной памяти) во время медленного сна — это активный процесс, идущий при участии гиппокампа. Обонятельные стимулы, ассоциирующиеся с усвоенными накануне знаниями, дополнительно стимулируют гиппокамп, который от этого, вероятно, начинает активнее «прокручивать» те последовательности нервных импульсов, которые возникали в нём накануне в процессе обучения (как было показано ранее на крысах).

А что же имплицитная, или процедурная память? Ученые провели точно такую же серию экспериментов с применением другого вида обучения, ориентированного именно на этот вид памяти — на формирование моторных навыков. Вместо игры с карточками испытуемых просили в течение некоторого времени как можно более быстро и точно раз за разом набирать на клавиатуре определенную последовательность из пяти символов. Наутро все испытуемые показывали в этом тесте результаты лучше, чем накануне вечером, то есть приобретенные моторные навыки за ночь каким-то образом закреплялись. Однако никакие игры с запахами никак не влияли на это закрепление, в том числе и тогда, когда запах подавался во время фазы быстрого сна.

Этот результат может показаться странным, поскольку известно, что моторные навыки закрепляются как раз во время этой фазы. По мнению авторов, дело тут в том, что обонятельные стимулы не могут так же легко вступать в ассоциативную связь с «моторными» (процедурными) воспоминаниями, как с декларативными. Действительно, те отделы мозга, где обрабатывается обонятельная информация, весьма тесно связаны с гиппокампом. Это известно из анатомии мозга и подтверждается тем, что запахи, ассоциативно связанные с важными событиями в жизни человека, являются мощным средством для пробуждения осознанных воспоминаний. Что же касается связи обонятельных отделов мозга со стриатумом, моторной корой и мозжечком (отделами, ответственными за процедурную память), то она, по всей видимости, является значительно более опосредованной.

В данном исследовании использовались обонятельные стимулы (а не зрительные, слуховые или тактильные) просто потому, что от них человек не просыпается. Но полученные результаты заставляют задуматься, почему обоняние — казалось бы, наименее важное из наших пяти чувств — оказалось так тесно связано с самыми глубинными и сложными процессами, происходящими в нашем мозге. Очевидно, это наследие тех времен, когда у далеких предков человека обоняние играло гораздо более важную роль, чем сегодня.

Перевод: http://elementy.ru/news/430482 
Источник: Björn Rasch, Christian Büchel, Steffen Gais, Jan Born. Odor Cues During Slow-Wave Sleep Prompt Declarative Memory Consolidation // Science. 2007. V. 315. P. 1426–1429.

Комментарии

pirstuk написал(а)…
Обоняние - это наша интуиция, потому и тесно связана с самыми глубинными и сложными процессами, происходящими в нашем мозге.

Архив

Показать больше

Ярлыки

болезни32 интересно32 телесность32 вес27 генетика27 мозг27 семья25 видео24 сон23 экологичность23 семинар здоровое питание22 цикл "день-ночь"20 стрессоустойчивость19 советы18 тест18 измерение ресурсов здоровья17 неврология17 свет16 здоровое общество15 нейробиология14 традиции14 инсулин13 медицина13 завтрак12 водно-солевой баланс11 красота11 рецепт11 самоидентичность10 семинар ваш ресурс стрессоустойчивости10 температура10 СМИ9 беременность9 история9 минимализм9 наука9 природа9 диагностика8 юмор8 иммунитет7 микрофлора7 практика7 социальные связи7 mtor6 воспитание6 инфекции6 осанка6 продуктивность6 эволюция6 курс здоровая телесность5 сознательность5 старение5 NO4 архив4 грелин4 дизайн4 кофеин4 холод4 гистамин3 еда3 искусство3 отзывы3 родословная3 секс3 семинар осознанность3 шум3 будущее2 долголетие2 серотонин2 смерть2 солнце2 гомоцистеин1 заметки1 здоровье1 лекция1 мелатонин1 мотивация1 окситоцин1 осанка.1 работа стоя1 ресурсы1 рефид1 спонтанность1 статус1 термогенез1 триптофан1 циркадные ритмы1
Показать больше