Ученые обнаружили связь между дыханием во сне и памятью

До недавнего времени тонкости регулирования этих процессов оставались загадкой.

Ученые из Мюнхенского университета обнаружили значительную связь между характером дыхания во время сна и способностью мозга закреплять воспоминания. Статья была опубликована в журнале Nature Communications (входит в группу журналов Nature).

Во время NREM-сна (медленная фаза) в мозге совершаются колебания активности, которые, как считается, имеют решающее значение для передачи и закрепления воспоминаний. Однако тонкости регулирования этих процессов оставались загадкой. Учитывая растущее количество доказательств того, что дыхание влияет на когнитивные функции во время бодрствования, исследователи хотели выяснить, может ли дыхание оказывать аналогичное влияние во время сна.

В исследовании приняли участие 20 здоровых участников, за которыми наблюдали в течение двух отдельных сеансов записи активности мозга во время сна с интервалом не менее недели. Однако перед началом эксперимента все добровольцы прошли сеанс адаптационного сна. Этот шаг был решающим для обеспечения комфорта участников и сведения к минимуму любых потенциальных нарушений или беспокойства, которые могли возникнуть из-за сна в незнакомой обстановке.

Перед тем как уснуть, участники должны были выполнить ряд заданий, которые включали тест для оценки бдительности и времени реакции, а также задание на запоминание. Затем добровольцам давали поспать 120 минут, в течение которых регистрировались их мозговая активность, мышечная активность, сердечная деятельность и дыхание. После бдительность участников и их память были протестированы еще раз.

Ключевым открытием стала значительная связь между ритмом дыхания и специфической активностью мозга во время сна, известной как медленные колебания и сонные веретена. Медленные колебания — это тип глубоких, медленных мозговых волн, которые возникают во время восстановительного сна. Веретена сна, с другой стороны, представляют собой внезапные всплески колебательной активности мозга.

Эти два типа мозговой активности были тонким образом синхронизированы с паттернами дыхания. Медленные колебания часто появлялись непосредственно перед пиком вдоха, тогда как веретена сна, как правило, возникали сразу после него. Эта синхронизация, по-видимому, является фундаментальным аспектом того, как мозг организует процесс консолидации памяти во время сна.

«По сути, то, как участники дышали во время сна, влияло на эффективность обработки их памяти. Полученные результаты подчеркивают тот факт, что сон действительно важен как для нашего физического благополучия, так и для нашего когнитивного функционирования. Соответственно, очень важно поддерживать хорошую гигиену сна для сохранения когнитивных функций», — отметили авторы.