Cон играет важную роль в процессах обучения и памяти. Если вы не спите хорошо, вы не узнаете, хорошо", говорит старший следователь Вэнь-Бяо Ган, доктор философии, профессор неврологии и физиологии. "Но то, что основной физический механизм отвечает за это явление? Здесь мы показали, как сон помогает нейронам формировать весьма специфические соединения на дендритных ветвях, которые могут способствовать долговременной памяти. Мы также показываем, как различные типы обучения формы синапсы по различным отраслям одни и те же нейроны, предполагая, что обучение вызывает весьма специфические структурные изменения в мозге ".
На клеточном уровне, сон совсем не спокойный: Клетки мозга, что искра, как мы переварить новую информацию во время бодрствования повтор во время глубокого сна , также известный как медленного сна, когда мозговые волны замедлить и движение быстрое глаз, а также мечтая, останавливается. Ученые долгое время считали, что это ночной повтор помогает нам формировать и вспомнить новые воспоминания, но структурные изменения, лежащие в основе этого процесса остались плохо изучены.

Чтобы пролить свет на этот процесс, доктор Ган и его коллеги, используемые мышей генной инженерии, чтобы выразить флуоресцентный белок в нейронах. С помощью специального лазерного сканирующего микроскопа, который освещает светящиеся флуоресцентные белки в моторной коре, ученые тогда смогли отслеживать и изображений рост дендритных шипиков вдоль отдельных отраслей дендритов до и после мышей научились балансировать на спин стержня. Со временем мышей научились балансировать на стержне, как это постепенно развернулся быстрее. "Это похоже на обучение езде на велосипеде", говорит д-р Ган. "После того, как вы узнаете его, вы никогда не забудете."

 
После документирования, что мыши, на самом деле, прорастают новые шипы вдоль дендритных ветвей, в течение шести часов после тренировки на спиннинг, исследователи задались целью понять, как сон повлияет этот физический рост. Они обучали два набора мышей: одна обучение по спиннинга в течение часа, а затем спал в течение 7 часов; вторая обучение за тот же период времени на стержне, но бодрствовал в течение 7 часов. Ученые обнаружили, что лишенные сна мышей испытывали значительно меньше рост дендритов позвоночника, чем хорошо отдохнувшими мышей. Кроме того, они обнаружили, что тип задачи узнал определено, какие дендритные ветви шипы будут расти.
Забегая вперед на спиннинг, например, производится роста позвоночника на разных дендритных ветвей, чем при запуске назад на стержне, предполагая, что обучение конкретных задач вызывает специфические структурные изменения в мозге.
"Теперь мы знаем, что, когда мы узнаем что-то новое, нейрон будет расти новые соединения на конкретной отрасли", говорит д-р Ган. "Представьте себе дерево, которое растет листья (шипами) на одной ветке, но не еще один филиал. Когда мы узнаем что-то новое, это, как мы прорастания листья на конкретной отрасли."
Наконец, ученые показали, что клетки мозга в моторной коре, которые активируют когда мышей узнать задачу активировать во время медленных волн глубокого сна. Разрушение этого процесса, они обнаружили, предотвращает рост дендритов позвоночника. Их результаты предлагают важное понимание функциональной роли нейронов переигровки-процесс, посредством которого спящий мозг репетирует задачи узнал в течение дня-наблюдается в моторной коре.