Дыхание спящего мозга

Александр Гурьянов
(«ХиЖ», 2022, №7)

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 - полный текст)

123

Разные разности

29.09.2022 12:00:00

Сегодня в живых клетках аминокислоты образуются из α-кетокислот с использованием азота и белков-катализаторов. Но как это происходило в ранние исторические времена, когда никаких клеток еще не было? Ученые из Исследовательского института Скриппса предположили, что роль фермента в превращении α-кетокислоты в аминокислоту может сыграть обыкновенный цианид.

>>
25.09.2022 14:00:00

Как вы думаете, что важнее — есть много фруктов или есть фрукты часто? Казалось бы, какая разница. А между тем разницу обнаружили исследователи из Астонского университета в Бирмингеме.

>>
23.09.2022 14:00:00

В Формуле-1 всегда бытовало твердое убеждение, что здесь работает «правило 80/20»: машина/команда отвечают за 80% успеха в гонке, а мастерство пилота — только за 20%. Но, как выяснили ученые из Университета Летбриджа, эта формула ошибочна.

>>
21.09.2022 16:00:00

Компания Virginia Tech вместе со специалистами из двух университетов США работает над перчатками для подводных манипуляций Octa-glove. Принцип их работы позаимствован у щупалец осьминога.

>>
17.09.2022 16:00:00

Одуванчики продолжают распространяться по миру. И делают это поразительно успешно. Потому что используют надежные и изощренные технологии, созданные природой. Например, семена одуванчиков — одни из лучших летунов.

>>