Обучение во сне.

Известно, что во время фазы медленного сна происходит закрепление усвоенной накануне информации. Германские нейробиологи установили, что если во время медленного сна человек ощущает тот же запах, который он обонял в процессе обучения, то запоминание происходит эффективнее. Обонятельный сигнал, получаемый во сне, приводит к активизации нейронов гиппокампа — отдела мозга, ответственного за формирование долговременной памяти. Эти результаты показывают, что закрепление новых знаний во время медленного сна — активный процесс, требующий работы гиппокампа, а не побочный эффект общего снижения мозговой активности.

Благодаря ряду замечательных открытий, сделанных нейробиологами за последние 50 лет, нам сегодня уже многое известно о биологической природе памяти, о тех физиологических и биохимических процессах, которые лежат в основе этого удивительного явления, и о тех отделах мозга, которые отвечают за разные виды памяти. Установлено, что память бывает двух типов: кратковременная — сохраняющаяся лишь до тех пор, пока мы удерживаем внимание на объекте, и локализующаяся в префронтальной коре (Prefrontal cortex) — и долговременная.

Последняя, в свою очередь, делится на сознательную (эксплицитную, или декларативную) память о событиях, фактах, ощущениях и бессознательную, имплицитную или процедурную память (например, о двигательных навыках). Процедурная память хранится в моторной коре и мозжечке, в ее формировании участвуют такие отделы мозга, как стриатум (Striatum) и амигдала (Amygdala). Декларативная память локализуется в тех отделах коры, которые отвечают за восприятие соответствующих сигналов — например, память об увиденном хранится в зрительной коре. Ключевым отделом мозга, необходимым для запечатления приобретенного опыта в виде долговременной декларативной памяти, является гиппокамп.
Гиппокамп — парная структура мозга, играющая ключевую роль в преобразовании приобретенного опыта в долговременную память (вид с нижней стороны мозга).

Роль гиппокампа в формировании памяти была открыта Брендой Милнер (Brenda Milner) и ее коллегами в ходе исследования пациента, известного только по инициалам (H.M.), которому удалили гиппокамп, чтобы вылечить от тяжелой эпилепсии. Ожидаемый терапевтический эффект был достигнут, однако несчастный пациент полностью утратил способность что-либо запоминать. Он прекрасно помнил всю свою жизнь до операции, сохранил здравый рассудок и способность поддерживать разумную беседу (только без перескакивания с одной темы на другую), однако все события, происходившие с ним после операции, задерживались в его памяти лишь на несколько минут, а потом безвозвратно забывались. При этом способность к формированию долговременной бессознательной (процедурной) памяти у него сохранилась: например, он мог вырабатывать новые двигательные навыки в результате тренировки, хотя самих тренировок не помнил.

В последнее время внимание ученых всё более привлекает связь памяти и сна. Установлено, что во сне происходит закрепление обоих типов долговременной памяти, причем декларативная память закрепляется в фазе «медленного» сна, а процедурная — в фазе «быстрого» сна (так называемого REM-сна, от слов rapid eye movement — быстрое движение глаз).

В опытах на крысах было показано, что во время медленного сна в гиппокампе возбуждаются те же группы нейронов и в той же последовательности, что и в процессе обучения, проводившегося накануне. Это навело ученых на мысль, что гиппокамп во сне как бы заново «прокручивает» полученную днем информацию, что, вероятно, способствует ее лучшему запоминанию.

Однако активная роль гиппокампа в процессе закрепления памяти во сне остается недоказанной. Существует альтернативная гипотеза, согласно которой медленный сон способствует закреплению декларативной памяти просто потому, что это — самая глубокая фаза сна, во время которой мозговая активность снижается до минимума, причем отношение «осмысленных сигналов» к различным «шумам» становится максимальным.