Veličina zjenica otkriva koja sjećanja proživljavate u snu

Istraživanje nudi odgovor na pitanje zašto konsolidacija novih sjećanja ne briše stara i zašto, na primjer, možemo naučiti svirati klavir, a da pritom ne zaboravimo voziti bicikl

Mladen Smrekar četvrtak, 2. siječnja 2025. u 15:54
Nalazi studije nude objašnjenje kako naši mozgovi i računalni sustavi zaboravljaju stare informacije 📷 Freepik
Nalazi studije nude objašnjenje kako naši mozgovi i računalni sustavi zaboravljaju stare informacije Freepik

Dok se naše tijelo više-manje redovito svakodnevno isključuje i odlazi na počinak, mozak ostaje zauzet radom, pretražuje dnevne snimke i daje im smisao u odnosu na prošla iskustva. Nikad nije bilo sasvim jasno kako se svježa sjećanja obrađuju i razlikuju od starih, a znanstvenici su postavili hipotezu o različitim metodama držanja naših sjećanja odvojenima dok spavamo. U pokušaju da otkriju što se zapravo događa u glavama, istraživači Sveučilišta Cornell na glave miševa pričvrstili su elektrode za skeniranje mozga i kamerice za snimanje rada očiju. Pratili su ih dok danju uče nove zadatke poput navigacije labirintom i spavaju tijekom noći. Posao im je olakšalo to što miševi mogu spavati otvorenih očiju.

Dvije podfaze

Istraživači su otkrili dvije podfaze koje se događaju tijekom sna bez brzih pokreta očiju (NREM), razdoblja ključnog za formiranje sjećanja. Jedna je vrtjela nova sjećanja i to se podudaralo sa sužavanjem zjenica. Druga je uključivala prisjećanje starijih sjećanja i to je bilo praćeno proširenim zjenicama. Svaka podfaza odvijala se u brzom slijedu.

Istraživači su mjesec dana pratili aktivnost mozga i očiju miša 📷 Chang i sur.
Istraživači su mjesec dana pratili aktivnost mozga i očiju miša Chang i sur.

Ovi nalazi, objavljeni u novogodišnjem broju časopisa Nature, pomažu odgovoriti na pitanje zašto konsolidacija novih sjećanja ne briše stara; na primjer, zašto možemo naučiti svirati klavir, a da pritom ne zaboravimo voziti bicikl. Dakako, iako naši mozgovi dijele mnogo sličnosti s mišjima, slična analiza morat će se provesti i na ljudima.

Dalekosežne implikacije

Prethodne studije identificirale su veze između veličine zjenica i stanja spavanja te između stanja spavanja i formiranja pamćenja, ali ova studija dodaje potpuno novu razinu detalja tim vezama. Otkriveno je tako i da blokiranje oštrih valova (SWR) tijekom stadija skupljenih zjenica kod miševa ograničava njihovu sposobnost pamćenja bilo čega novog.

Dvije podfaze tijekom sna bez brzih pokreta očiju povezane su sa sužavanjem i proširivanjem zjenica 📷 Freepik
Dvije podfaze tijekom sna bez brzih pokreta očiju povezane su sa sužavanjem i proširivanjem zjenica Freepik

Implikacije studije mogle bi biti dalekosežne: neinvazivni način praćenja funkcije mozga pomoći će u liječenju problema s pamćenjem ili jačanju pamćenja. Nalazi također daju težinu hipotezama o tome kako naši mozgovi i računalni sustavi zaboravljaju stare informacije. U umjetnoj inteligenciji to je poznato kao katastrofalno zaboravljanje (catastrophic interference, catastrophic forgetting) i jedno je od područja u kojem strojevi još uvijek daleko zaostaju za biologijom.

"Ovo otkriće pruža potencijalno rješenje za dugogodišnji problem u biološkim i umjetnim neuronskim mrežama i istovremeno omogućuje integraciju pamćenja", uvjereni su istraživači.