«Нейронный пинг-понг»: чем занимается наш мозг, пока мы спим и смотрим сны

Нейробиологи из Мичиганского университета открыли новый вид ритмов головного мозга. Этот ритм отличается от других возникающих в мозге волн тем, что он асинхронный. Возбуждение возникает поочередно то в левом, то в правом полушариях. Особенно усиливается такой ритм во время фазы быстрого сна и при беге. Ученые считают, что мозгу необходима синхронизация работы полушарий, и такой пинг-понг между ними позволяет успешно решать эту задачу.
«Нейронный пинг-понг»: чем занимается наш мозг, пока мы спим и смотрим сны
Getty Images

Ученые хорошо знают о важной роли, которую играют в работе мозга гамма-волны. Они распространяются в диапазоне от 30-40 до 100-140 герц. Они коррелируют с крупномасштабной активностью мозга при когнитивных процессах, таких как функционирование рабочей памяти, концентрация внимания и многих других.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Нейробиологи из Мичиганского университета исследовали наиболее высокочастотные гамма-волны — около 140 герц - и обнаружили совершенно особый вид волн. Они назвали такие волны «сплайнами». Это взятое из механики название они дали потому, что сплайны играют очень важную роль при «сцеплении» работы полушарий мозга.

Омар Ахмед, ведущий автор исследования, опубликованного в Cell Reports, говорит, что сплайны представляют собой ритмическую связь между левым и правым полушариями: «Мы всегда видели ритмы мозга, возникающие одновременно и в левом и в правом полушарии. Обычно полушария выступают вместе, как при синхронном плавании. А вот сплайны напоминают игру между полушариями в пинг-понг. Это принципиально иной способ общения левого и правого полушарий друг с другом».

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Как показали эксперименты на мышах и крысах наибольшую активность сплайны развивают в моменты быстрого сна со сновидениями и во время быстрого бега. Ученые предполагают, что сплайны играют решающую роль в координации информации во время сна, возможно, помогая закрепить опыт бодрствования в долгосрочной памяти.

Разрез мозга между полушариями
Разрез мозга между полушариями
Википедия
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Диагностика болезни Альцгеймера

Наиболее четко сплайны регистрируются в области мозга, называемой ретроспленальной корой. Эта область помогает нам правильно сохранять ориентацию в пространстве, она важна для работы памяти. И это одна из первых областей мозга, которая страдает на ранних стадиях болезни Альцгеймера.

Омар Ахмед говорит: «Учитывая, что ретроспленальная кора очень рано изменяется при болезни Альцгеймера, мы можем использовать сплайновые ритмы у людей в качестве раннего биомаркера болезни. В настоящее время мы изучаем эту возможность на доклинических моделях нейродегенеративных заболеваний».