Ученые объяснили, какую роль играет сон в процессе обучения

Оказывается, во время сна в префронтальной коре головного мозга начинают активно расти дендритные шипики – мембранные выросты, которые образуют новые межнейронные связи (синапсы). На образовании этих связей и основан процесс обучения и запоминания.

– Уже давно известно, что сон играет важную роль в обучении и запоминании. Если вы плохо спите, вы будете и плохо обучаться чему-то новому. Но что лежит в основе этого явления? В своем исследовании нам удалось показать, как сон способствует формированию новых связей между отростками нейронов, что связано с формированием долгосрочной памяти, – говорит ведущий автор исследования профессор Вэнь-Вяо Гань (Wen-Biao Gan).

В своем исследовании профессор Гань и его коллеги обучали генетически модифицированных мышей, у которых в проекционной зоне коры головного мозга были флуоресцирующие нейроны. Такие нейроны можно легко разглядеть под специальным лазерным сканирующим микроскопом. Это и позволяло ученым наблюдать за происходящими изменениями.

Мышей, которые участвовали в эксперименте, обучали балансировать на вращающейся с разной скоростью палочке.

«Это напоминает обучение катанию на велосипеде. Когда, научившись кататься, этот навык уже невозможно потерять», – объясняет профессор Гань.

Убедившись в том, что дендритные шипики после обучения у мышей действительно дали ростки, ученые затем решили выяснить, как на образование новых связей между нейронами будет влиять сон.

Для этого мышей разделили на группы: в одной группе находились животные, которые учились в течение одного часа, а потом в течение семи часов спали. Другая группа на протяжении семи часов бодрствовала.

Оказалось, что у мышей, которых лишили сна, формировалось меньше дендритных шипиков и меньше связей между нейронами, по сравнению с теми мышами, которые после занятий хорошо высыпались. Это значит, что после сна они лучше запоминали информацию.

К тому же, как оказалось, во время таких занятий активировалась вся проекционная зона коры головного мозга, а вот во время глубокой фазы медленного сна происходила ее реактивация. «Наши данные позволяют предположить, что эта реактивация во время сна как раз очень важна для роста новых межнейронных связей», – добавляет Гань.

Более того, ученые выяснили, что от типа занятия зависит то, какая ветвь дендрита будет расти. Это значит, что каждое новое занятие активирует определенные структурные элементы головного мозга.

– Теперь мы знаем, что, когда мы обучаемся чему-то новому, у нас образуются новые связи между нейронами на особых ответвлениях дентритов, – объясняет профессор Гань. – Представьте дерево, у которого растут листья (эти листья и есть дендритные шипики). Когда мы учимся, это похоже на рост новых листьев на определенных ветках.

Учительская Газета

Другие записи

12.08.2016. Московские власти учредили ежегодную премию для одаренных учеников школ искусств
Московские власти учредили 100 ежегодных премий самым талантливым учащимся столичных школ искусств. Мэр столицы Сергей Собянин подписал соответствующее постановление. Так, согласно документу, премии будут…
12.08.2016. Лекторий «Университет, открытый городу: лекции молодых ученых Вышки в Культурном центре ЗИЛ»
Лекторий «Университет, открытый городу: лекции молодых ученых Вышки в Культурном центре ЗИЛ» 22 октября в рамках проекта состоится лекция «Создание интернет-магазина. С чего начать?» Основные бизнес-модели…
12.08.2016. Школьники РФ потренируются в написании итогового сочинения 20 ноября
Апробация технологии проведения итогового сочинения будет проведена в российских регионах 20 ноября этого года, сообщил глава Рособрнадзора Сергей Кравцов в понедельник в ходе Всероссийского совещания…
12.08.2016. День открытых дверей в Российском государственном университете туризма и сервиса
Российский государственные университет туризма и сервиса (РГУТиС)приглашает на День открытых дверей! 18 октября, начало в 11.00 В программе: встреча с руководством,  консультации приемной комиссии,  интересные…
12.08.2016. Студенты РФ в зарубежных вузах смогут получить бюджетные гранты
Правительство РФ может предоставить бюджетные гранты студентам, самостоятельно поступившим в зарубежные вузы с мировым именем, но при условии работы по специальности в России. По данным пресс-службы кабмина,…