Home » Știință » Neuronii „prezic” viitorul chiar în timp ce noi dormim

Neuronii „prezic” viitorul chiar în timp ce noi dormim

Neuronii „prezic” viitorul chiar în timp ce noi dormim
Sursa foto: Shutterstock
Publicat: 10.06.2024

O nouă cercetare a descoperit că, în timpul somnului, unii neuroni nu numai că recapitaluează trecutul recent, ci și anticipează experiențele viitoare.

Descoperirea face parte dintr-o serie de informații oferite de un studiu privind somnul și învățarea, publicat în revista Nature de o echipă de cercetători de la Universitatea Rice și de la Universitatea din Michigan. Cercetarea oferă o perspectivă fără precedent asupra modului în care neuronii individuali din hipocampul șobolanilor stabilizează și ajustează reprezentările spațiale în timpul perioadelor de odihnă care urmează după ce animalele au parcurs pentru prima dată un labirint.

„Anumiți neuroni se declanșează ca răspuns la stimuli specifici”, a declarat Kamran Diba, profesor asociat de anesteziologie la Michigan și autor corespondent al studiului. „Neuronii din cortexul vizual pornesc atunci când li se prezintă stimulul vizual corespunzător. Neuronii pe care îi studiem arată preferințe de loc”.

Alături de colaboratori din cadrul Laboratorului de circuite neuronale și memorie de la Michigan, condus de Diba, Caleb Kemere, cercetător în neuroștiințe la Rice, a studiat procesul prin care acești neuroni specializați produc o reprezentare a lumii după o nouă experiență. Mai exact, cercetătorii au urmărit ondulațiile de unde ascuțite, un model de activare neuronală despre care se știe că joacă un rol în consolidarea noilor amintiri și, mai recent, s-a demonstrat, de asemenea, că marchează ce părți ale unei noi experiențe vor fi stocate ca amintiri.

O perspectivă fără precedent asupra neuronilor

„Pentru prima dată în această lucrare, am observat modul în care acești neuroni individuali stabilizează reprezentările spațiale în timpul perioadelor de repaus”, a declarat Kemere, profesor asociat de inginerie electrică și informatică și de bioinginerie la Rice.

Somnul este esențial pentru memorie și învățare, iar știința a cuantificat această intuiție veche de când lumea prin măsurarea performanțelor la testele de memorie după un pui de somn, spre deosebire de cele obținute după o perioadă de veghe sau chiar de privare de somn.

Cu câteva decenii în urmă, oamenii de știință au descoperit, de asemenea, că neuronii din creierul animalelor adormite cărora li s-a permis să exploreze un nou cadru chiar înainte de a se odihni, se declanșau în moduri care redau traiectoriile animalelor în timpul explorării. Această descoperire s-a aliniat cu unele cunoștințe conform cărora somnul ajută noile experiențe să se cristalizeze în amintiri stabile, sugerând astfel că reprezentările spațiale ale multora dintre acești neuroni specializați din hipocamp sunt stabile în timpul somnului, scrie EurekAlert.

„Ne-am imaginat că unii neuroni și-ar putea schimba reprezentările ⎯ reflectând experiența pe care am avut-o cu toții de a ne trezi cu o nouă înțelegere a unei probleme”, a spus Kemere. „Totuși, pentru a arăta acest lucru, a fost nevoie să urmărim modul în care neuronii individuali realizează reglajul spațial, adică procesul prin care creierul învață să navigheze pe un nou traseu sau într-un nou mediu.”

Somnul este esențial pentru memorie și învățare

Cercetătorii au antrenat șobolanii să alerge înainte și înapoi pe o pistă ridicată, cu o recompensă lichidă la fiecare capăt, și au observat cum neuronii individuali din hipocampul animalelor se „înmulțesc” în acest proces. Astfel, cercetătorii au putut estima „câmpul de loc al neuronilor” – sau zona din mediul înconjurător la care un anumit neuron „ținea” cel mai mult.

„Punctul critic este că aceste câmpuri de localizare sunt estimate folosind comportamentul animalului”, a spus Kemere, subliniind provocarea de a evalua ce se întâmplă cu aceste câmpuri în timpul perioadelor de odihnă, când animalul nu se mișcă fizic prin labirint.

Cercetătorii au dezvoltat o abordare statistică de învățare automată care a folosit ceilalți neuroni chestionați pentru a trasa o estimare a locului în care animalul visa să se afle. Apoi au folosit aceste poziții visate pentru a estima procesul de acordare spațială pentru fiecare neuron din setul de date.

Metoda a confirmat faptul că reprezentările spațiale care se formează în timpul experienței unui mediu nou sunt, pentru majoritatea neuronilor, stabile pe parcursul a mai multe ore de somn post-experiență.

Vă recomandăm să mai citiți și:

O echipă de cercetători din Portugalia a descoperit neuronii „zombi”

Test de cultură generală. Câți neuroni are creierul uman?

Oamenii de știință au descoperit cum pot genera noi neuroni în creier

Anemonele-de-mare, o specie marină care rămâne veșnic tânără datorită neuronilor săi

Mihaela Horchidan
Mihaela Horchidan
Mihaela și-a finalizat studiile la Facultatea de Jurnalism și Științele Comunicării din cadrul Universității din București, având experiență în presa online și radio. Curiozitatea, dorința de a afla cât mai multe și pasiunea pentru istorie, ştiinţă şi natură au condus-o către Descopera.ro citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Familiile sărace din România nu pot susține costurile educației copiilor
Familiile sărace din România nu pot susține costurile educației copiilor
Albinele au atacat mai mulți oameni într-un oraș din Franța
Albinele au atacat mai mulți oameni într-un oraș din Franța
În urmă cu 528 ani, navigatorul Vasco da Gama deschidea drumul spre Asia
În urmă cu 528 ani, navigatorul Vasco da Gama deschidea drumul spre Asia
Apple a contestat amenda „fără precedent” dată de Comisia Europeană
Apple a contestat amenda „fără precedent” dată de Comisia Europeană
După ce a fost interzis timp de peste 100 de ani, parizienii pot în sfârșit să înoate în Sena
După ce a fost interzis timp de peste 100 de ani, parizienii pot în sfârșit să înoate în Sena
Mobilierul urban istoric revine în Grădina Cișmigiu, unul dintre simbolurile Bucureștiului
Mobilierul urban istoric revine în Grădina Cișmigiu, unul dintre simbolurile Bucureștiului
Tarifele lui Trump vor intra în vigoare de la 1 august, anunță secretarul american al Comerțului
Tarifele lui Trump vor intra în vigoare de la 1 august, anunță secretarul american al Comerțului
Vacanțe regale, de la Balmoral la Sinaia. Unde își petreceau verile regii și reginele Europei?
Vacanțe regale, de la Balmoral la Sinaia. Unde își petreceau verile regii și reginele Europei?
Premieră absolută în medicina regenerativă: Ce au reușit să facă cercetătorii?
Premieră absolută în medicina regenerativă: Ce au reușit să facă cercetătorii?
DR. MARIA PĂUNEL, despre DIETA PERFECTĂ și REGULA CELOR CINCI ORE: „Hidratarea e cuvântul magic!”
DR. MARIA PĂUNEL, despre DIETA PERFECTĂ și REGULA CELOR CINCI ORE: „Hidratarea e cuvântul magic!”
În mod misterios, Oceanul Antarctic devine mai sărat
În mod misterios, Oceanul Antarctic devine mai sărat
Descoperiri arheologice „excepționale” și „unice pentru România”, anunțate de Muzeul Național de Istorie
Descoperiri arheologice „excepționale” și „unice pentru România”, anunțate de Muzeul Național de Istorie
Descoperirea care ar putea rescrie evoluția. Ce au aflat cercetătorii despre anemonele de mare?
Descoperirea care ar putea rescrie evoluția. Ce au aflat cercetătorii despre anemonele de mare?
Ce au în comun oamenii care susțin că au trăit experiențe extracorporale?
Ce au în comun oamenii care susțin că au trăit experiențe extracorporale?
Progres major în medicină: Terapia genică a redat auzul unor pacienți surzi
Progres major în medicină: Terapia genică a redat auzul unor pacienți surzi
Pentru prima dată, un studiu arată că creierul produce noi neuroni și la bătrânețe
Pentru prima dată, un studiu arată că creierul produce noi neuroni și la bătrânețe
Test de cultură generală. Cine a inventat înghețata?
Test de cultură generală. Cine a inventat înghețata?
Ce au observat sateliții meteorologici ai Pământului pe planeta Venus?
Ce au observat sateliții meteorologici ai Pământului pe planeta Venus?