Исследователи обнаружили важную связь между дыханием и консолидацией памяти во время сна. В исследовании, включающем анализ ЭЭГ и дыхания, ученые обнаружили, что определенные ритмы мозга, связанные со сном, напрямую зависят от нашего характера дыхания. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Nature Communications.
Практическая значимость работы
Эти результаты подчеркивают важность дыхания в закреплении полученной информации во время сна. Эта работа может иметь существенное значение для решения возрастных проблем с памятью и нарушений сна.
Как сохраняются воспоминания во время сна?
В 2021 году исследователи под руководством доктора Томаса Шрайнера (Thomas Schreiner), руководителя исследовательской группы Эмми Нётер (Emmy Noether), уже показали, что существует прямая связь между появлением определенных паттернов мозговой активности, связанных со сном, и реактивацией содержимого памяти во время сна.
Однако до сих пор неясно, управляются ли эти ритмы центральным водителем ритма. Поэтому исследователи объединились с учеными из Института человеческого развития Макса Планка в Берлине и Оксфордского университета, чтобы повторно проанализировать данные. Их результаты определили, что дыхание является потенциальным водителем ритма.
«То есть наше дыхание влияет на то, как воспоминания консолидируются во время сна», — утверждает Шрайнер.
Процессы обучения, исследованные в лаборатории сна
В своем первоначальном исследовании ученые показали 20 участникам 120 изображений в течение двух сеансов. Все картинки были связаны с определенными словами. Затем участники спали около двух часов в лаборатории сна.
В течение всего периода обучения и сна активность мозга участников регистрировалась с помощью ЭЭГ.
Исследователи обнаружили, что ранее изученное содержимое спонтанно реактивировалось спящим мозгом во время присутствия так называемых медленных колебаний и сонных веретен (коротких фаз повышенной мозговой активности).
«Точность связи этих связанных со сном ритмов мозга увеличивается с детства до подросткового возраста, а затем снова снижается с возрастом», — комментирует Шрайнер.
Дыхание и мозговая деятельность связаны между собой
Поскольку частота дыхания также меняется с возрастом, исследователи проанализировали данные относительно записанного дыхания и смогли установить связь между ними.
«Наши результаты показывают, что наше дыхание и появление характерных медленных колебаний и паттернов веретена связаны между собой», — заключает Шрайнер.
«Хотя другие исследования уже установили связь между дыханием и когнитивными способностями во время бодрствования, наша работа ясно показывает, что дыхание также важно для обработки памяти во время сна».
Пожилые люди часто страдают от нарушений сна, нарушений дыхания и снижения функции памяти. Шрайнер планирует дополнительно изучить, существуют ли связи между этими явлениями и имеют ли смысл с когнитивной точки зрения вмешательства, такие как использование масок CPAP, которые уже используются для лечения апноэ во сне.
Авторы другого исследования утверждают, обнаружили область головного мозга, которая контролирует дыхание
