Як глибокий сон зміцнює довготривалу пам'ять: нове відкриття

Важливість якісного нічного сну для підтримки здорового способу життя є загальновизнаним фактом. Достатній та глибокий сон допомагає запобігати хворобам, знижувати рівень стресу, покращувати настрій та, що критично важливо, підтримувати когнітивні функції на високому рівні. Тепер дослідницька група, що працює на базі Центру геріатричної допомоги Baycrest у Канаді, додала ще один вагомий пункт до цього списку переваг: сон відіграє ключову, раніше недооцінену роль у здатності мозку впорядковувати та зміцнювати наші спогади. Згідно з дослідженням, опублікованим у престижному науковому журналі Nature Human Behaviour, стабільний глибокий сон не лише захищає від погіршення пам'яті, але й активно посилює здатність мозку обробляти та структурувати інформацію про минулі події, особливо їхню послідовність.

Взаємозв'язок між якістю сну та когнітивними функціями, зокрема пам'яттю, відомий давно. Проте нові результати значно поглиблюють наше розуміння цього зв'язку. Вони вперше демонструють, що сон не просто пасивно допомагає «закріпити» спогади, запобігаючи їхньому забуванню, але й може активно покращувати певні аспекти пам'яті. Йдеться про те, що дослідники називають послідовною пам'яттю (sequential memory). Цей тип пам'яті відповідає за нашу здатність відтворювати події нашого життя у правильному хронологічному порядку. Можливість пригадати деталі власного весілля крок за кроком, відтворити послідовність аргументів під час важливої розмови або згадати маршрут подорожі — все це заслуга саме послідовної пам'яті. Вона є фундаментальною для нашого відчуття часу, особистої історії та здатності планувати майбутнє на основі минулого досвіду.

Вчені стверджують, що навіть одна ніч глибокого сну може мати дивовижно стійкий позитивний вплив на послідовну пам'ять. «Переваги сну для пам'яті є надзвичайно потужними; всього одна ніч створює різницю, яка зберігається понад рік», — наголошує Браян Левін, старший науковий співробітник Інституту досліджень Ротмана (Rotman Research Institute), що є частиною Академії досліджень та освіти Baycrest, у прес-релізі дослідження. Ця довготривалість ефекту є одним із найбільш вражаючих аспектів відкриття.

Щоб дійти таких висновків, команда дослідників застосувала нетиповий підхід до вивчення пам'яті. Традиційні лабораторні дослідження пам'яті часто передбачають запам'ятовування учасниками списків слів, пар слів або зображень у контрольованих умовах. Хоча такі методи є корисними, вони не завжди відображають те, як пам'ять працює у реальному житті. Нове дослідження, проведене Левіном за участю аспірантів Інституту Ротмана, відійшло від цієї норми. Замість запам'ятовування абстрактних стимулів, учасників занурили у досвід, максимально наближений до реального. Їм провели 20-хвилинну аудіоекскурсію творами мистецтва, що експонуються на території Baycrest — науково-дослідної та навчальної лікарні в Торонто.

Після завершення екскурсії пам'ять учасників перевіряли. Їм ставили запитання не лише про візуальні характеристики творів мистецтва (наприклад, розмір, колір), але й, що ключове, про порядок, у якому ці твори були представлені під час туру. Тестування пам'яті проводилося п'ять разів: одразу після екскурсії, через годину, через тиждень, через місяць та через 15 місяців після первинного досвіду.

Потім експеримент повторили з другою групою учасників, але з деякими важливими змінами. Нову групу випадковим чином розділили на дві підгрупи: «групу сну» та «групу неспання». Учасники з «групи неспання» проходили екскурсію та перший тест пам'яті вранці, а потім повторювали той самий тест увечері, провівши день у звичній активності. Натомість учасники «групи сну» проходили екскурсію та перший тест увечері, після чого проводили ніч у лабораторії сну під наглядом, де їхня мозкова активність реєструвалася за допомогою електроенцефалографії (ЕЕГ) для моніторингу фаз сну. Другий тест пам'яті вони проходили наступного ранку, після нічного сну. Обидві підгрупи («сну» та «неспання») також проходили ті ж самі тести пам'яті через тиждень, місяць та 15 місяців після екскурсії.

Аналіз результатів виявив чітку та стійку закономірність. Дослідники встановили, що учасники з «групи сну» демонстрували значно вищі показники саме у тестах на послідовну пам'ять (запам'ятовування порядку експонатів) порівняно з учасниками з «групи неспання». Що особливо важливо, ця перевага зберігалася навіть через 15 місяців після експерименту. Ці дані переконливо свідчать про те, що одна ніч сну суттєво покращує довгострокове функціонування мозку в аспекті запам'ятовування та відтворення послідовності подій.

Цікаво, що пам'ять на окремі деталі об'єктів (як-от колір чи розмір) з часом погіршувалася приблизно однаково в обох групах, що відповідає загальним уявленням про процеси забування. Однак сон вибірково «рятував» і навіть покращував саме пам'ять про часову структуру досвіду. «Хоча наша пам'ять на такі характеристики, як розмір і колір об'єктів, з часом згасає, сон може покращити нашу пам'ять на послідовність подій», — підкреслює Левін.

Механізми, що лежать в основі цього явища, ймовірно, пов'язані з процесами консолідації пам'яті, які активно відбуваються під час глибоких стадій сну (так званого повільнохвильового сну). Саме в цей час мозок «переглядає» та «перезаписує» спогади, переміщуючи їх із тимчасового сховища в гіпокампі до більш стабільних довготривалих сховищ у неокортексі. Можливо, під час цього процесу відбувається не лише зміцнення окремих спогадів, але й реорганізація зв'язків між ними, що дозволяє краще фіксувати їхню часову послідовність. ЕЕГ-дані, зібрані під час дослідження, можуть у майбутньому допомогти детальніше розшифрувати ці нейронні процеси.

Результати цього дослідження ще раз підкреслюють критичну важливість якісного сну для когнітивного здоров'я протягом усього життя. Вони також можуть надати нове розуміння потенційних причин змін пам'яті у пацієнтів з деменцією або іншими нейродегенеративними захворюваннями, при яких часто спостерігаються проблеми саме з відтворенням послідовності подій. «Це дослідження поглиблює наше розуміння того, наскільки критично важливим є сон для інтеграції досвіду в пам'ять», — підсумовує Левін. Таким чином, сон — це не просто пасивний відпочинок, а активний процес, необхідний для формування цілісної та впорядкованої картини нашого минулого, що є основою для повноцінного функціонування в сьогоденні та майбутньому. Пріоритезація достатнього та якісного сну є однією з найдоступніших та найефективніших стратегій для підтримки гостроти розуму та пам'яті на довгі роки.