Дыхание спящего мозга

Александр Гурьянов

Дыхание — один из главных и стабильных ритмов. Он организует физиологию и структурирует мыслительные процессы. Он сопрягает широкий набор когнитивных функций мозга, восприятие и внимание например. Считается, что дыхание модулирует активность мозга через сигналы обонятельных рецепторов носа. Однако как именно ритмы действуют на мозг, ученые пока до конца не понимают, но продолжают предпринимать попытки докопаться до истины.

В своих экспериментах нейрофизиологи обычно проверяют, как коррелируют активности разных зон мозга. Меньше всего данных о его слабоактивных состояниях во сне и во время отдыха. Тем не менее исследователи теоретически описали, как передается информация в нейронных цепях в терминах математической теории сетевой динамики.

Недавно сотрудники Мюнхенского университета имени Людвига Максимилиана профессор Антон Сирота (Anton Sirota) и доктор Николас Каралис (Nikolas Karalis) установили, что существует другой механизм модуляции нейронных цепей, который назвали внутримозговым респираторным разрядом. Он координирует активность областей мозга, отвечающих за консолидацию памяти, то есть перевод информации из кратковременной памяти в долговременную, во сне.

В опытах на неактивных мышах ученые записали множество электрофизиологических сигналов тысяч нейронов лимбической системы. Физиологи изучали гиппокамп, префронтальную кору, таламус, зрительную кору, миндалевидное тело, мозжечок, прилежащее ядро. Оказалось, что дыхание действует как водитель ритма, синхронизующий различные области мозга друг с другом. Это позволяет без потерь передавать информацию между ними.

Работа закладывает базу для создания новых нейромеханистических теорий, которые рассматривают дыхательный ритм как фундамент, лежащий в основе взаимодействия распределенных систем нейронов при консолидации памяти.


Nature Communications, 13, 1, 2022

Разные разности
Липучка против трипсов
Химики ищут замену инсектицидам, подсматривая за тем, как разные растения сами защищаются от вредных насекомых. Некоторые растения выделяют липкие вещества из так называемых железистых волосков. К ним прилипают насекомые-вредители и погибают. Эта стр...
Этанол против гриппа
Во время пандемии ковида в соцсетях распространилось видео, на котором наш соотечественник демонстрировал свой метод лечения ковида — ингаляцию парами этанола. Но тогда над ним посмеялись и отмахнулись. Похоже — зря. Японские исследователи ...
Пишут, что...
…за последнее десятилетие плотность тихоокеанских устриц Magallana gigas в двух заливах Южной Калифорнии увеличилась в 32 раза, что совпадает с летним повышением температуры морской воды на 2–4°C… …пластырь с микроиглами против ...
Маскировка, подсказанная цикадой
Тело цикады покрывают брохосомы. Эти структуры отлично поглощают свет, тем самым помогая ей маскироваться от животных, глаза которых видят в том числе и ультрафиолетовый свет. Используя 3D-принтер, исследователи создали искусственные аналоги брохосом...