Сон обеспечивает существенную поддержку обучения и памяти, но ученые не до конца понимают, как этот процесс работает на молекулярном уровне. Что происходит с синапсами, связями между нейронами во время сна, что помогает нам вспомнить, что мы узнали, когда бодрствовали?
Нейробиологи Джона Хопкинса считают, что у них есть частичный ответ. Экспериментируя с лабораторными мышами, они обнаружили доказательства того, что процесс, который помогает бодрствующему мозгу грызунов справляться с информационной нагрузкой, также работает, когда мышь спит. Мозг, будь то у мышей или людей, учится за счет усиления синаптических связей между нейронами. Но у этого усиления есть верхний предел, поэтому, чтобы избежать максимума, мозг должен периодически подстраиваться под то, что называется гомеостатическим уменьшением. Этот процесс равномерно ослабляет синапсы, освобождая способность к дальнейшему обучению. Поскольку он согласован во всей нейронной сети, нет изменений в относительной силе соединений, и, следовательно, нет деградации памяти.
Ученые обнаружили, что этот процесс масштабирования также происходит, когда мыши спят. Во время сна мозг консолидирует память и увеличивает свою способность учиться заново, когда мышь просыпается. По сравнению с мозгом бодрствующей мыши, спящий мозг содержит на 250 процентов больше протеина Homer1a, который, по мнению исследователей, определяет, когда мозг достаточно спокоен, чтобы начать уменьшать силу синаптических связей.