Neuroscience Research: усталость снижает возбудимость, но усиливает память

Новое исследование, опубликованное в журнале Neuroscience Research, показало, что усталость может одновременно ослаблять немедленную реакцию мозга на стимулы и усиливать его способность к долговременным изменениям, связанным с обучением. Авторы работы из Университета Тохоку изучили, как время суток влияет на возбудимость и пластичность нейронов у ночных крыс.

Учёные использовали оптогенетику в первичной зрительной коре: у трансгенных животных в ряде нейронов экспрессировался светочувствительный белок каналородопсин‑2. Подавая стандартные импульсы синего света в разное время суток и регистрируя локальные полевые потенциалы, исследователи обнаружили суточный ритм реакции.

Нейронные ответы были максимальными перед началом активной фазы и минимальными перед её окончанием, после длительного периода бодрствования. Это интерпретировали как снижение возбудимости коры к концу активного периода. Для проверки механизма была исследована роль аденозина — молекулы, накапливающейся в мозге при бодрствовании. Введение антагониста рецепторов A1 (DPCPX) перед окончанием активной фазы восстанавливало силу ответов до дневного уровня, что указывает на ключевую роль аденозина в торможении нейронов.

На следующем этапе работы исследователи применили высокочастотный режим оптической стимуляции, имитирующий сигналы, формирующие память. Неожиданно оказалось, что долговременная потенциация синапсов формировалась преимущественно в фазу максимальной усталости — перед переходом ко сну, тогда как в период высокой возбудимости она почти не запускалась.

По словам Йоко Икомы и Ко Мацуи, полученные данные позволяют предположить, что суточный ритм регулирует баланс между мгновенной реакцией на внешние стимулы и внутренней перестройкой сетей. В начале активного периода мозг оптимизирован для быстрого отклика, а к его завершению — для консолидации памяти и адаптации связей.

Учёные подчёркивают, что результаты получены на зрительной коре крыс и требуют подтверждения в других структурах и у людей. Тем не менее работа задаёт основу для практических исследований: подбор времени проведения когнитивных тренировок, реабилитации и протоколов стимуляции мозга может учитывать суточные «окна» повышенной пластичности, сообщает planet-today.ru.

Обратите внимание: Тельцам этот день уготовил сюрпризы, а Скорпионов интуиция спасет из любой ситуации