Движения или знания, усвоенные мозгом в течение дня, возникают в спящем сознании ночью. Ученые уже давно предполагали связь быстрой фазы сна (REM-сна) c переработкой информации головным мозгом и восстановлением психического равновесия организма. Но специалистам кафедры наук о нервной системе и Национального полюса исследований эмоциональных состояний при Женевском университете впервые удалось доказать влияние REM-сна на функции памяти и нейропластичности. Нейропластичность – особенность нервной ткани, состоящая в способности перестраиваться и восстанавливать нарушенные функции нервной системы.
Ирина Константинеску и Софи Шварц, научные сотрудники Женевского университета, вместе со своими коллегами из парижского госпиталя Питье-Сальпетриер изучили поведение 20 пациентов, страдающих дисфункциями моторики в фазах быстрого сна, 19 лунатиков и 18 здоровых людей. Дело в том, что у здорового человека в REM-фазе наблюдается повышение мозговой активности, но команды, посылаемые мозгом мышцам во время сна, не реализуются, так как специальная группа нервных клеток обеспечивает полное расслабление мускулатуры. У людей с двигательными расстройствами в фазе быстрого сна нарушена последняя функция: они реагируют на происходящее с ними в снах или кошмарах соответствующими движениями. Страдающие сомнамбулизмом совершают комплексные и нередко сложные движения во время глубокой фазы медленного сна.
Участникам исследования в состоянии бодрствования предложили запомнить специфическую последовательность движений - чтобы ее легко можно было распознать в случае воспроизведения во сне. Затем двигательная активность пациентов в спящем состоянии записывалась на видео. Одиннадцать независимых экспертов, не знающих условий эксперимента, проанализировали 113 видеозаписей с проявлениями сомнамбулизма и возбуждения двигательных функций во время сна.
Только на одной из записей прослеживалось детальное воспроизведение последовательности движений, заученной днем: их повторил один из пациентов, страдающий лунатизмом. Утром он не смог вспомнить и рассказать содержание своего сна.
Как отмечают швейцарские ученые в статье, опубликованной в научном журнале «PLoS One», речь идет о первой непосредственной и неоспоримой демонстрации воспроизведения во время сна движений, усвоенных в состоянии бодрствования. Это открытие подтверждает наблюдения за животными, которые часто воспроизводят в спящем состоянии фрагменты своей двигательной активности днем. Однако у человека, хотя подобная взаимосвязь и предполагалась, она доказана на практике впервые, - объяснила Швейцарскому телеграфному агентству Софи Шварц.
Однако, - подчеркнула исследователь, - вероятность копирования во сне движений, заученных днем, у пациентов с нарушениями моторики в фазе быстрого сна и сомнамбул достаточно низкая. Первые воспроизводят комплексные и целенаправленные движения в течение всего 0,1% - 20% времени, проведенного в фазе быстрого сна. Лунатики - еще реже: 0,7% времени глубокой фазы медленного сна, всего около одной минуты в ночь.
Это означает, что точное воспроизведение заученных движений, наблюдаемое у участника исследования, страдающего лунатизмом, связано с его психическим состоянием, например, с активацией процессов запоминания новой информации в состоянии бодрствования. Во сне он бессознательно повторил последовательность по отпечатанной в сознании схеме.
У пациентов с нарушениями REM-сна и сомнамбул, помимо повышенной двигательной активности, не наблюдается никаких других дисфункций нервной системы. Поэтому такие патологии и неврологические модели представляют особый интерес для специалистов, изучающих мыслительные функции во время сна. Их изучение может быть полезным для выявления взаимосвязи между сном и процессами запоминания или способностью к нейропластичности, - считают женевские исследователи.
«Мы проводим четверть жизни во сне и впечатляющую часть времени – в сновидениях. Благодаря подобным исследованиям мы начинаем понимать, чем конкретно занимается наш мозг все это время, и особенно, что он не теряет его попусту», - подчеркивает Софи Швартц.
Следующий этап исследований – нейровизуализация процессов в мозге спящих здоровых людей с целью выявить те, что могут быть связаны с функцией запоминания полученной информации. В будущем женевские специалисты хотят доказать связь и важную роль сновидений в процессах укрепления памяти и усвоении новых движений и знаний. На данный момент только одно исследование доказывает взаимосвязь между запоминанием нового материала и сном.
«Наш мозг получает невероятное количество информации в течение дня, - объясняет Софи Шварц. - Одна из тем, которые нас особенно интересуют, - узнать, как мозг выбирает информацию и движения, которые будут закреплены в памяти».
