Зачем нам сон: учёные раскрывают механизм ночной «перезагрузки» мозга

Новое исследование поддерживает интересную идею: мозг использует сон как своего рода «технический перерыв». Он отключает часть нейронных соединений, чтобы избавиться от информационного шума. Это освобождает ресурсы и место для новых знаний, которые поступят завтра.

Пока мы активны, связи между нейронами укрепляются. Но представьте, если бы каждая из них могла усиливаться бесконечно — мозг превратился бы в энергетического монстра, жрущего все ресурсы. В статье журнала Nature выдвигается гипотеза: природа придумала элегантное решение — ночную «перезагрузку». Это позволяет ослабить чрезмерно активные связи и сэкономить энергию для будущих открытий.

«Функция сна всё ещё полна загадок, — объясняет профессор клеточной биологии Джейсон Рихел. — Но вполне возможно, что это период «отключения», когда мозг ослабляет связи, чтобы подготовить нас к новым знаниям на следующий день». Звучит логично, правда?

Однако открытие порождает новый вопрос: если основная «перестройка» происходит в первой половине ночи, то чем занят наш мозг во второй? Просто досматривает сны?

Рыбки, которые рассказали о сне больше нас

Учёные обратились к популярным модельным организмам — прозрачным рыбкам данио-рерио. Их прозрачность — настоящий подарок для науки: можно буквально заглянуть внутрь и увидеть, как гены и структуры мозга заставляют клетки общаться друг с другом. Исследователи фиксировали активность мозга у рыбок во сне и в моменты бодрствования.

Выяснилась занятная закономерность: пока рыбки не спали, их мозг активно наращивал новые связи. А ночью — так же активно их терял. Причём процесс напрямую зависел от того, насколько сильно животное хотело спать. Если учёные искусственно лишали рыбок отдыха, количество связей в их мозге росло до тех пор, пока им наконец не давали заснуть.

Самое интересное: эта масштабная «перепланировка» нейронных сетей происходила именно в фазу медленного сна, которая доминирует в начале ночи.

«Наши данные подтверждают теорию, что сон нужен для ослабления связей и подготовки к новому обучению, — говорит профессор Аня Суппермпул. — Но они ничего не говорят нам о том, что происходит во второй половине ночи». Получается, мы разгадали только половину тайны. Что же делает наш мозг в оставшиеся часы? Пока это остаётся одной из самых интригующих загадок.