Исследование показало, что долговременная и кратковременная память "борются" за место в мозге

Мозг - это поле битвы, где когнитивные области борются за ограниченные ресурсы, и, похоже, это особенно верно во время сна. Исследовательская группа под руководством сотрудников Калифорнийского университета в Ирвайне обнаружила, что процессы консолидации долговременной памяти и рабочей памяти, происходящие во время отдыха, обходятся друг другу недешево. 

Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, является первым, освещающим этот критический компромисс в человеческом мозге.


Директор Лаборатории сна и познания Университета Калифорнии, она специализируется на исследовании важнейшей роли отдыха в человеческой памяти. В данном исследовании исследовательская группа Медник сосредоточилась на долгосрочной памяти - способности запоминать такую информацию, как дни рождения и важные события, на длительный период времени - и краткосрочной/рабочей памяти - способности удерживать информацию, такую как номер телефона или список продуктов, в течение короткого периода времени, а затем забывать ее, когда она больше не нужна.


Исследования показали, что и кратковременной память, и долговременная память для эффективного выполнения своих задач полагаются на автономные периоды, включающие сон. Эти два совершенно разных типа процессов памяти происходят во время одного и того же цикла медленноволнового сна, который наступает в течение первых трех-четырех часов сна.


Для этого команда опиралась на результаты работы, проведенной ранее в Лаборатории сна и познания, которая показала, что снотворное золпидем - аналог дженерика Амбиена - повышает активность сонных веретен в гиппокампе, что приводит к улучшению работы долгосрочной памяти.

В новом исследовании участники прошли предварительное тестирование, используя задачи на запоминание строк букв, представленных между математическими задачами, и задачи на запоминание пар слов - запоминание представленных комбинаций слов, чтобы получить исходные показатели рабочей памяти и долговременной памяти соответственно.

Затем испытуемым давали золпидем или плацебо, и они спали в лаборатории, пока исследователи отслеживали вариабельность сердечного ритма с помощью электрокардиографии и активность мозга с помощью электроэнцефалографии. Электроокулография использовалась для измерения движения глаз, чтобы определить стадии сна в различные промежутки времени в течение ночи. После пробуждения участники повторили тесты предыдущей ночи.

Те, кто принимал золпидем, лучше справились с заданиями на долговременную память, но хуже с заданиями на рабочую память по сравнению с теми, кто принимал плацебо. Полученные результаты совпали с данными ЭЭГ и ЭКГ, показавшими усиление выработки веретена и снижение вариабельности сердечного ритма у испытуемых, принимавших золпидем, и наоборот, у принимавших плацебо.

Примечательно, что степень компромисса между улучшением долговременной и рабочей памяти предсказывала величину смещения в показателях на следующее утро; большее количество веретен/меньшая вариабельность сердечного ритма приводили к большему объему долговременной памяти/меньшему объему рабочей памяти.