Сон помогает мозгу обрабатывать эмоции, и новое исследование на мышах показывает, как это происходит

Новое исследование выявило важный способ, которым сон помогает мозгу обрабатывать эмоции на следующий день, и хотя результаты были обнаружены на мышах, они могут помочь нам разгадать некоторые тайны человеческого сна.  

Роль сна в функционировании мозга до сих пор остается загадкой, но есть убедительные доказательства того, что сон с быстрым движением глаз (REM) помогает людям закреплять эмоциональные воспоминания.

Но как это происходит в мозге, ученые до сих пор изучают.

Префронтальная кора - это часть мозга, которая в значительной степени вовлечена в эмоциональную обработку, но во время REM-сна некоторые ее нейроны, известные как пирамидальные нейроны, странно молчат.

Сначала это может показаться парадоксальным. В конце концов, как эта часть мозга помогает нам контролировать наши эмоции во время сна, если она не активна, когда мы на самом деле дремлем?

Оказывается, тишина - это тоже мощный инструмент. Исследования на спящих и бодрствующих мышах показывают, что затихание префронтальной коры во время REM-сна помогает всей системе перезагрузиться.

Полученные результаты согласуются с результатами других недавних исследований, согласно которым сон позволяет держать под контролем активность нейронов.

Без надлежащего REM-сна сети мозга могут стать "перенасыщенными" эмоциональными сообщениями, такими как страх, что затрудняет выделение важных сигналов из фонового шума. В бодрствующем состоянии это может привести к тому, что мышь будет вести себя слишком боязливо или недостаточно боязливо.

Когда нейроны в мозге активны и бодрствуют, они получают сообщения от своих "рук" (они же дендриты). Затем эти сообщения передаются в тело нейрона (оно же сома), которое отвечает за передачу сообщений другим нейронам.

Однако во время REM-сна нейроны в префронтальной коре мышей ведут себя по-другому. Дендриты проявляют повышенную активность, а сома - пониженную.

"Это означает развязку между двумя клеточными отделениями, другими словами, сома спит, а дендриты бодрствуют", - объясняет невролог Антуан Адамантидис из Бернского университета в Швейцарии.

Проще говоря, такое разделение означает, что нейроны обрабатывают уже полученную информацию, но не отправляют сообщения дальше.

Когда тело нейрона уже не посылает столько сообщений, у его "рук" появляется время для консолидации уже полученной информации, по сути, они "учатся", какие входящие сообщения следует посылать, а какие нет.

Это позволяет мозгу лучше реагировать на изменения окружающей среды на следующий день, что позволяет животным лучше различать опасность и безопасность. 

Когда активность дендритов подавлялась во время REM-сна, мыши, участвовавшие в исследовании, теряли способность различать звуковые сигналы, связанные с опасностью и безопасностью.

В то же время, когда сома не была эффективно заглушена во время REM-сна, мыши становились более восприимчивыми к сигналам опасности в целом.

"Это может привести к чрезмерной консолидации эмоциональных воспоминаний, наблюдаемой при посттравматических стрессовых расстройствах и других аффективных психических расстройствах и расстройствах настроения, часто связанных с нарушениями REM-сна", - предполагают авторы.

Этот механизм еще не наблюдался в нейронах человека, но полученные результаты могут помочь ученым лучше понять, почему такие состояния, как посттравматическое стрессовое расстройство и нарушение сна, так тесно связаны между собой.

Исследование было опубликовано в журнале Science.