Усвоить новое, оставив старое: как сон сохраняет воспоминания

Лайнуть/Поделиться

Исследователи из Университета Калифорнии в Сан-Диего пришли к выводу, что во сне не только усваивается новый опыт, но и проигрывается старый, чтобы конкурирующие новые воспоминания не стерли ту важную информацию, которая была записана ранее. Об этом они рассказали в журнале eLife. Эти выводы могут помочь как в создании схем стимуляции во сне для сохранения памяти в пожилом возрасте, так и в решении проблемы непрерывного обучения алгоритмов искусственного интеллекта.

Воспоминания и опыт сохраняются в нашем мозге в виде определенных последовательностей нервных клеток, которые возбуждаются в нужный нам момент, когда мы, к примеру, вспоминаем формулу или садимся на велосипед после долгой паузы. Такие последовательности называют следами памяти. Несмотря на то что в нашем мозге нейронов огромное количество, эти следы могут частично перекрываться друг с другом, то есть в процессе усваивания нового опыта в ход пойдут нейроны, уже задействованные в каком-либо следе. Но что помогает при этом старому воспоминанию не разрушиться, «уступая место» новому?

Ученые под руководством Максима Баженова, профессора медицины в Школе медицины Университета Калифорнии в Сан-Диего, доказали гипотезу, что эту стабильность и динамичность памяти обеспечивает сон. На таламокортикальных нейрональных моделях исследователи проверили, что тренировка, приводящая к формированию новых воспоминаний, неизбежно нарушала структуру старых следов памяти. Имитация же сна сразу после нового обучения обращала вспять этот ущерб и усиливала все воспоминания.

Исследователи обнаружили, что когда воспоминание конкурирует за уже используемые нейронные или синаптические ресурсы. А воспроизведение процесса сна изменяет синаптический след старого воспоминания таким образом, чтобы перекрывающиеся популяции нейронов хранили несколько воспоминаний одновременно. При этом у каждого воспоминания остается своя уникальная нейронная архитектура.

«Наше исследование предсказывает, что хранение памяти – процесс динамический, и именно сон позволяет непрерывно обучаться, сочетая консолидацию новых следов памяти с реконсолидацией старых следов памяти для минимизации помех», – пишут авторы работы.

Они предполагают, что из-за этих очень ценных свойств сон может принести пользу и обучающимся компьютерным алгоритмам. Моделирование сна при обучении нейронных сетей способно дать им дополнительные преимущества в виде непрерывного обучения без стирания ранее «усвоенной» информации. Кроме того, ученые считают, что расшифровка всех тонкостей сонных механизмов, которые делают память динамичной, в итоге приведет к созданию методов стимуляции памяти в тех ситуациях, когда она ослабляется из-за возрастом или в связи с развитием нейродегенераций.

DOI: 10.7554/eLife.51005 Источник: neuronovosti


Вас также может заинтересовать:

Редакция

Published by
Редакция
Метки: памятьсон

Недавние публикации

В Англии испытали реактивный костюм для оказания неотложной помощи

Так можно добраться до людей намного быстрее, чем на автомобиле или пешком. Парамедики из Великобритании… Читать далее

30/09/2020

Робот с искусственным интеллектом “Curly” победил корейских олимпийских чемпионов по керлингу

Робот с искусственным интеллектом (ИИ) обыграл женскую сборную Кореи по керлингу, завоевавшую серебряную медаль на… Читать далее

30/09/2020

Вирус превращает грибок, уничтожающий урожай, в полезного партнера

Растения и грибы тоже заражаются вирусами, часто со смертельным исходом. Однако один вирус не только безвреден… Читать далее

30/09/2020

Исследователи нашли первые прямые доказательства существования брачных ритуалов динозавров

Палеонтологи из Университета Колорадо в Денвере обнаружили «танцпол динозавров» в Колорадо(штат в США), где, по… Читать далее

29/09/2020

После смерти в организме активируются сотни генов

Принято считать, что смерть — нечто мгновенное, доля секунды, отделяющая живое от неживого. Однако авторы, обсуждаемого… Читать далее

29/09/2020

Как отличить биполярное расстройство от депрессии: взгляд в глубины мозга

Дифференциальную диагностику биполярного расстройства и депрессии можно будет проводить благодаря нейронам миндалевидного тела – к… Читать далее

29/09/2020