Как дыхание во сне управляет нашей памятью: научное объяснение

Давайте поставим вопрос ребром: как же мозг умудряется «перезаписать» дневные впечатления в долгосрочный архив, пока мы спим? Еще в 2021 году команда психологов под руководством Томаса Шрайнера из Института Макса Планка подобралась к разгадке. Они доказали: есть прямая связь между причудливыми паттернами мозговых волн во сне и реактивацией свежих воспоминаний. Но что задает тон этим процессам? Что за дирижер взмахивает палочкой, заставляя нейроны вспоминать? Долгое время это оставалось загадкой.

Дыхание: скрытый ритм-машина нашего мозга

• И вот новые данные: этим дирижером может быть наше собственное дыхание. «Получается, что ритм вдохов и выдохов влияет на то, как воспоминания закрепляются во время сна», — прямо заявляет Томас Шрайнер. Просто подумайте: самый базовый, автоматический процесс оказывается главным архитектором нашей памяти. Поразительно, не правда ли?

Давайте заглянем в лабораторию. В первом эксперименте 20 участникам показывали 120 картинок, каждую из которых связывали с определенным словом. Потом — сон на два часа в условиях лаборатории. После пробуждения ученые проверяли, какие ассоциации сохранились.

Что выяснилось? Свежевыученные образы спонтанно всплывали в спящем мозге, но не абы когда. А строго в моменты появления двух особых ритмов: медленных колебаний и сонных веретен — этих коротких всплесков мозговой активности. Мозг работал не хаотично, а по четкому графику.

От дыхания младенца до храпа дедушки: почему ритм так важен

• «Точность взаимодействия этих сонных ритмов мозга достигает пика в подростковом возрасте, а потом, увы, снижается с годами», — поясняет Шрайнер. А ведь с возрастом меняется и частота дыхания! Неудивительно, что ученые решили сопоставить данные об активности мозга с записями дыхания.

Сопоставление дало четкий ответ: связь есть, и она фундаментальна. «Наши результаты показывают, что наше дыхание и появление характерных медленных колебаний и веретен связаны между собой», — констатирует исследователь.

Это открытие бросает новый свет на проблемы пожилого возраста. Частые спутники старости — нарушения сна, проблемы с дыханием (вроде апноэ) и ослабление памяти. Теперь есть веское основание полагать, что это не просто набор несчастливых совпадений, а звенья одной цепи. Шрайнер уже строит планы: изучить, могут ли медицинские вмешательства, например, маски для СИПАП-терапии от апноэ, помочь не только дышать, но и лучше помнить. Получается, что улучшая одно, мы можем лечить и другое? Вот это перспектива!