Om du någonsin har undrat varför sömngångare kan navigera i sin omgivning utan att stöta på hinder, kan en ny studie ge en antydan till svaret. Forskare har upptäckt att navigationscellerna i hjärnan är lika aktiva när vi sover som när vi är vakna. Fyndet bygger på förra årets upptäckt av hjärnans GPS-system som består av kluster av celler som ger oss en känsla av riktning. Forskare har avslöjat att navigationshjärnceller (en illustration av neuroner visas) är lika aktiva när vi sover som när vi är vakna. De gjorde sin upptäckt i hjärnan på möss. Forskare från NYU Langone Medical Centre i New York fokuserade på "huvudriktningssystemet" hos möss, som fungerar som kompass. Hjärncellerna i systemen avfyrar mer när en varelses huvud pekar i en viss riktning. De fann att dessa nervceller i huvudet är aktiva under sömnen. Forskarna studerade hjärnaktivitet hos möss under djup, eller snabb ögonrörelse (REM) sömn, som är ett stadium känt för intensiv drömaktivitet hos människor, under vilket hjärnans elektriska aktivitet är praktiskt taget oskiljaktig från den när den är vaken. De fann att under djup sömn rörde sig hjärnkompassens "nål" i mössen med samma hastighet när de sov, som när de var vakna. Forskarna studerade hjärnaktivitet hos möss under långsam våg och snabb ögonrörelse (REM) sömn, som är ett stadium känt för intensiv drömaktivitet hos människor, under vilket hjärnans elektriska aktivitet är praktiskt taget oskiljaktig från den när den är vaken. En lagerbild visas. För första gången har medvetna minnen inplanterats i mössens sinnen medan de sov. Forskare från den högre utbildningsinstitutionen för industriell fysik och kemi i Paris i Frankrike använde hjärnans reprisprocess - att spela upp dagens händelser - för att skapa nya minnen i mössens hjärnor, medan de sov. Teamet, som leds av Karim Benchenane, fokuserade på platsceller - som är neuroner som brinner som svar på att tänka på, eller vara på, en specifik plats - och hjälpa djur och människor att bilda interna kartor. Han övervakade aktiviteten hos dessa celler när mössen utforskade en "arena" med hjälp av elektroder, isolera cellen som sköt på en viss arena plats. Medan mössen sov, övervakade de varelsens hjärnaktivitet och när den specifika platsen cellen avfyrades, stimulerade en elektrod de hjärnområden som är kopplade till belöning. När mössen vaknade, skyndade de genast till den plats som var kopplad till den givande känslan och visade att ett nytt behagligt minne av platsen hade formats av forskarna. Föreställningen ger hopp om att samma teknik en dag kan användas för att förändra mänskliga minnen, vilket kan hjälpa människor som spelar traumatiska händelser om och om igen i sina sinnen. Under långsamma sömnperioder, när hjärnaktiviteten avsevärt minskar, fann de en 10-faldig ökning av aktiviteten, så att mössen "såg sig omkring" ännu mer än när de var vakna. – Vi har länge vetat att hjärnan arbetar under sömnen, säger senior Gyorgy Buzsaki, Biggs professor i neurovetenskap vid universitetet. "Men nu vet vi hur det fungerar i en av de till synes enklare sinnena - huvudorientering - eller vår känsla av var vi ser på i varje givet utrymme. – Riktningssinnet är en viktig del av vårt navigationssystem, eftersom det kan återställa vår inre kompass och kartor omedelbart, som till exempel när vi kommer ut från tunnelbanan och försöker orientera oss själva. och fyndet kan leda till nya behandlingar för navigeringsproblem, som är bland de första stora symptomen på Alzheimers sjukdom och andra neurologiska sjukdomar. För den tvååriga studien, som beskrivs i tidskriften Nature Neuroscience, filmade forskarna mösss huvudrörelser och spelade in den elektriska aktiviteten i de sovande djurens huvudriktningsområden. De fokuserade på den antero-dorsal thalmic kärnan och postbiculum regioner i hjärnan. Inspelningarna jämfördes sedan med liknande avläsningar som gjordes på samma möss medan de var vakna och navigerade i olika miljöer. Ledande författare till studien, Dr Adrien Peyrache, sade: "Den samordnade aktiviteten under majoriteten av sömnen sannolikt representerar en konsolidering av platser, händelser och tider, ett slags navigationsbackup-system i hjärnan, under vilken hjärnan lagrar en karta till minne. och nästa steg kommer att vara att övervaka andra delar av mushjärnan inblandade i mer komplexa former av beteenden för att se om liknande neurala aktivitetsmönster är i arbete. Forskarna planerar också experiment för att testa om huvudriktning och navigering kan styras elektriskt och förutsägas i förväg. Fyndet kan leda till nya behandlingar för navigeringsproblem, som är bland de första stora symptomen på Alzheimers sjukdom och andra neurologiska sjukdomar.
Hjärnans GPS-system upptäcktes först förra året av forskare.
NYU experter studerade hjärnceller som fungerar som en kompass i hjärnan hos möss.
De fann att under djup sömn rörde sig hjärnkompassens "nål" i mössen med samma hastighet när de sov.
Att hitta kan leda till nya behandlingar för navigeringsproblem hos människor.