Каждый из нас чувствует себя обновленным после хорошего здорового сна, однако сон не только придает сил, но и способствует консолидации следов памяти.

Рэндольф Менцель из Университета Берлина разделяет точку зрения о том, что во время так называемых "быстрых" и "медленных" фаз сна происходит активная обработка полученной в состоянии бодрствования информации, и они вовлечены в такие когнитивные формы памяти как обучение моторным навыкам и доступ в память со стороны сознания.

Согласно Менцелю, идея того, что во время сна происходит некая реактивация памяти и ее реконсолидация, является теоретической основой для многих исследований сна. Однако, мозг человека чрезвычайно сложен для того, чтобы можно было вычленить нейронную систему, связанную с реконсолидацией воспоминаний, поэтому Менцель предпочитает работать с пчелами. Их преимущество в том, что они высоко мотивированы, легко обучаются, а главное - в их мозге можно выделить миниатюрные нейронные системы, контролирующие различные виды поведения. Менцель решил сосредоточиться на роли сна в одной из важнейших характеристик памяти - способности к переобучению.

Новое исследование, показавшее, что депривация сна препятствует изменению ранее сформированных следов памяти, было опубликовано в Журнале экспериментальной биологии (Journal of Experimental Biology).

Менцель поставил перед своими пчелами задачу выучить новый путь до дома после того, как им не давали летать уже хорошо заученным путем. Сначала ученый вместе с коллегами научил пчел летать из улья до места сбора пищи и возвращаться с максимальным сбором, затем, когда он был уверен в том, что пчелы надежно запомнили маршрут, они переносили пчел в другое место перед их возвращением в улей. Менцель предполагает, что прежде чем выучивать определенный путь к улью, пчелы запоминают общий ландшафт окружающей местности. Поэтому начиная свой путь к дому с новой точки, они могут ориентироваться на более ранние навыки.

Может ли нарушение сна повлиять на эту способность пчел? Чтобы узнать это, ученые должны были предварительно выяснить, во-первых, что пчелы запоминают новый путь, и, во-вторых, что отсутствие сна не будет мешать им добираться до дома вследствие сильного утомления.

Ученые пригласили в свою команду радиоинженера и оснастили насекомых маленькими передатчиками, с помощью которых отслеживали все движения пчел. Анализируя попытки пчел в поисках альтернативного пути до родного улья, Менцель и его коллеги обнаружили, что уже на второй попытке добраться до дома пчелы начали запоминать новый путь. Затем ученые нарушали сон пчел в ночь перед первой сменой маршрута, однако это никак не влияло ни на пищедобывательное поведение, ни на способность заново переучиваться. Однако, если сон пчел нарушался в ночь после смены заученного маршрута, на следующий день насекомые не могли сориентироваться в пространстве! Менее половины пчел при таком условии смогли добраться до дома, и даже у них путь занял вдвое больше времени, чем у хорошо выспавшихся пчел.

Таким образом, депривация сна значительно повлияла на способность пчел изменять сложившиеся моторные навыки, и теперь перед учеными стоит задача изучения нейронных механизмов данного явления.

Литература:

• L. Beyaert, U. Greggers, R. Menzel. Honeybees consolidate navigation memory during sleep. Journal of Experimental Biology, 2012; 215 (22): 3981.