Мозг сохраняет старые воспоминания, не вытесняя их новыми

12.01.2025

Новое исследование нейробиологов проливает свет на удивительный процесс, благодаря которому новые воспоминания не замещают старые. Ученые обнаружили, что в мозге млекопитающих процессы формирования новых воспоминаний и закрепления старых происходят в разные моменты, чередуясь во время медленной фазы сна. Хотя исследования проводились на мышах, ученые предполагают, что аналогичные механизмы действуют и у человека, что открывает перспективы лечения таких нарушений памяти, как деменция.

Известно, что во время сна мозг активирует воспоминания, способствуя их закреплению. В этом процессе ключевую роль играет гиппокамп - структура мозга, которая воспроизводит воспоминания, передавая их для долгосрочного хранения в неокортекс. Активность гиппокампа можно отслеживать по так называемым резким мозговым волнам, которые сигнализируют о воспроизведении определенной информации. Однако долгое время оставалось загадкой, как мозг разделяет новые и старые воспоминания, чтобы избежать их смешивания.

Чтобы понять это, исследователи из Корнелльского университета изучили мозговую активность спящих мышей. Особенностью мышей является то, что они спят с частично открытыми глазами, что позволяет наблюдать за движением их глаз и изменением размера зрачков. Это оказалось важным для выявления двух чередующихся подфаз медленного сна, каждая из которых играет уникальную роль в обработке памяти.

Анализ электрических импульсов в гиппокампе показал, что сужение зрачков мышей связано с внешними возбуждающими импульсами, тогда как их расширение указывает на процессы торможения. Эти данные подтверждают, что медленный сон - не однородное состояние, а сложный процесс, состоящий из чередующихся подфаз.

Далее ученые использовали метод оптогенетики, чтобы с помощью света временно подавлять активность нейронов в гиппокампе в разные подфазы сна. Оказалось, что подавление резких мозговых волн во время фазы суженных зрачков нарушало закрепление новых воспоминаний, таких как изученная ранее дорога к вознаграждению. Напротив, угнетение мозговой активности во время фазы расширенных зрачков не влияло на недавние воспоминания, но затрагивало воспроизведение старых.

Данное исследование показало, что мозг управляет новыми и старыми воспоминаниями с помощью чередования подфаз медленного сна: сужение зрачков связано с закреплением новой информации, тогда как расширение - с воспроизведением ранее накопленного опыта.

Это открывает новые перспективы для лечения ее нарушений, включая деменцию и болезнь Альцгеймера. Например, врачи могут научиться стимулировать гиппокамп в определенные моменты сна, чтобы усилить процесс закрепления новых воспоминаний или сохранить старые. Открытие не только расширяет наше понимание работы мозга, но и предоставляет инструменты для борьбы с возрастными и нейродегенеративными заболеваниями, улучшая качество жизни миллионов людей.

<< Назад: Домашние устройства для майнинга и обогрева от Canaan Inc 13.01.2025

>> Вперед: Электрический телескопический минипогрузчик Dieci 12.01.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

LG и Prime Video: студияная версия кинематографа 31.07.2026

Современные телевизоры предлагают множество режимов изображения, которые автоматически корректируют цвета, контраст и резкость. Однако создатели фильмов часто жалуются, что дополнительная обработка искажает их замысел. Новая функция, появившаяся на телевизорах LG, пытается решить эту проблему, передавая контроль над настройками непосредственно студии. LG и Prime Video запустили режим "Оригинал автора" - первую настройку изображения, которой управляет сама студия. Он доступен только на OLED evo 2026 модельного года. LG Electronics и Prime Video объявили о совместной инициативе, приуроченной к стриминговой премьере фильма "Властелины Вселенной". В рамках сотрудничества на телевизорах компании появились две новые функции - режим изображения "Оригинал автора" и голосовая команда для пульта Magic Remote. Ключевая новинка - режим "Оригинал автора", который в LG называют первым в области настройки изображения для стримингового контента. Его отличие от распространенного FILMMAKER MODE за ...>>

Астронавты на Марсе не смогут выжить даже в скафандрах 30.07.2026

Высадка людей на Марс остается одной из самых амбициозных целей космических агентств. Красная планета лишена пригодной для дыхания атмосферы и подвергается высокому уровню солнечной радиации, поэтому астронавты смогут находиться на ее поверхности только в специальных скафандрах. Однако новые исследования показывают, что даже самые современные космические костюмы могут оказаться непригодными для работы в условиях марсианской гравитации. По результатам испытаний стало ясно, что новые скафандры NASA не подходят для использования астронавтами на Красной планете. На Марсе отсутствует воздух, пригодный для дыхания, а также наблюдается высокий уровень солнечной радиации. Это лишь некоторые из многих факторов, которые усложнят нахождение людей на поверхности. Современные скафандры не рассчитаны на марсианскую гравитацию, составляющую примерно 38 процентов земной. Новейшее поколение костюмов просто слишком тяжелое для использования на Марсе, пишет Phys. Новая серия скафандров, которую раз ...>>

Случайная новость из Архива Оперативное выявление лесных пожаров 03.03.2025 Лесные пожары - это стихийное бедствие, которое наносит огромный ущерб экосистемам и представляет угрозу для жизни людей. В условиях изменения климата и увеличения частоты засух проблема обнаружения и тушения лесных пожаров становится все более актуальной. Ученые разработали новый тип ИИ, имитирующий работу человеческого мозга, который способен автоматически обнаруживать лесные пожары на спутниковых снимках с точностью до 93%. Эта технология особенно важна для тропических лесов Амазонии, где в 2023 году произошло более 98 тысяч пожаров. Технология основана на использовании "искусственных нейронных сетей" и "глубокого обучения". Исследователи использовали сверточную нейронную сеть (CNN), которая анализирует спутниковые снимки, имитируя работу человеческого мозга. CNN обучалась на изображениях, полученных со спутников Landsat 8 и 9, оснащенных приборами ближнего и коротковолнового инфракрасного диапазона. Эти инструменты позволяют выявлять изменения в растительности и температуре поверхности, что является ключевым для обнаружения пожаров. Для обучения CNN использовались 200 снимков с лесными пожарами и 200 снимков без них. Несмотря на относительно небольшое количество данных, сеть достигла высокой точности в 93%. Это говорит о том, что данная технология имеет огромный потенциал в борьбе с лесными пожарами. Профессор Синтия Элевтерио из Федерального университета Амазонас отмечает: "Способность выявлять и реагировать на лесные пожары имеет решающее значение для сохранения хрупкого экологического баланса этих жизненно важных экосистем. Результаты нашего исследования могут улучшить обнаружение лесных пожаров в экосистеме Амазонии и других регионах мира". В настоящее время существующие системы мониторинга в Амазонии имеют ограниченное разрешение, что затрудняет обнаружение мелких деталей и небольших очагов возгорания. Новая технология, основанная на CNN, позволяет преодолеть эти ограничения и обеспечить более точный и детальный анализ. Профессор Карлос Мендес, соавтор исследования, подчеркивает: "Модель CNN может служить ценным дополнением, делая возможным более детальный анализ в конкретных регионах. Сочетая широкий временной охват текущих датчиков с пространственной точностью нашей модели, мы можем значительно улучшить мониторинг лесных пожаров". Важно отметить, что новая технология не заменяет существующие системы мониторинга, такие как MODIS и VIIRS, а дополняет их. Эти системы обеспечивают глобальный мониторинг лесных пожаров, в то время как CNN позволяет проводить более детальный и локализованный анализ. В будущем исследователи планируют увеличить количество обучающих изображений для CNN, чтобы повысить точность модели. Они также рассматривают возможность применения этой технологии для мониторинга вырубки лесов. Внедрение этой технологии может стать важным шагом в защите тропических лесов Амазонии и других экосистем мира от разрушительного воздействия пожаров. Сочетание ИИ со спутниковыми данными открывает новые возможности для сохранения природных ресурсов нашей планеты.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026