Во время фазы быстрого сна, когда глаза человека движутся, происходит преобразование накопленного за день опыта. Он трансформируется в прочные навыки и воспоминания в мозгу ребёнка. Такой заявление сделали учёные из Университета штата Вашингтон, проведя соответствующее исследование.
Результаты эксперимента были опубликованы в Science Advances. Их можно смело назвать открытием, поскольку они расширяют понимание потребностей ребёнка во сне.
А также ставят под вопрос применение лекарств, разрушающих фазу быстрого сна. Речь идёт о стимуляторах, антидепрессантах.
Профессор медицины Маркос Фрэнк отметил, что учёным давно было известно о важности быстрого сна для детёнышей животных. Они проводят в нём большую часть своей жизни. Однако до сих пор не было известно об основах, возможностях этой фазы менять или рекомбинировать воспоминания.
Фрэнк со своими коллегами, решившись подтвердить новые идеи, стали документировать влияние сна на развитие зрения. Подопытными стали молодые животные. Учёным удалось кое-что обнаружить. Мозг меняет схемы в зрительной коре. Это происходит постепенно, во время познания животным окружающего его мира. Чтобы эти изменения удержались в мозге, необходим быстрый сон. Изменения заключены в ферменте ERK. Именно он активируется, когда животное спит.
Фрэнк привёл наглядный пример. Стадию быстрого сна, его воздействие на мозг можно сравнить с химическим проявителем в старинных фотографиях. Он позволяет получить следы опыта в постоянном, зафиксированном в мозге виде. Хрупкий опыт, его следы могут исчезнуть из-за отсутствия сна. Мозг забывает, что видели глаза в период бодрствования.
Учёный пояснил результаты исследования. Молодой мозг и животного, и человеческого ребёнка проходит критические периоды коррекции. Это как раз то время, когда развиваются познавательные процессы (речь), двигательные и социальные навыки, зрение, язык, высшие когнитивные функции (память, мышление, внимание, восприятие. Исследование доказало, что в критические периоды быстрый сон помогает растущему головному мозгу в регуляции прочности и количества нервных связей в соответствии с введёнными извне (из окружающей среды) данными.
Когда-то (в 1960-х) хирурги заметили: отсрочка удаления врождённой катаракты приводила к серьёзным последствиям, в виде, например, невозможности согласовать движения глаз. Фрэнк пояснил: зрительная кора в критический период развития чувствительна к поступаемой информации, если в этот момент заблокировать зрение, то проблемы неизбежны.
За основу исследователи и взяли описанную модель, она подтвердилась и стала настоящим открытием. Помогла через исследование определить конкретные эффекты быстрого сна и их связь с развитием зрения.
Эксперимент проходил так. На один глаз животных помещали заклейку. Учёные контролировали деятельность мозга во время сна и бодрствования. Одних животных будили во время быстрого сна, других – во время медленного. Полученные данные были проанализированы. У животных с дефицитом быстрого сна зрение нормально не развивалось. Исследователи дали объяснение: без этой фазы пластичные изменения не происходили в зрительной коре, не активировался фермент ERK.
Учёным к этому моменту эксперимента уже удалось установить, что фермент работает при превращении в протеины нейрональных генов. Что закрепляет изменения мозга.
В развитии ребёнка есть разные этапы. А сон необходим для его роста. Особенно высока необходимость в нём у младенцев и подростков. Именно в эти периоды жизни мозг резко меняется.
Результаты исследования позволят разрушить сложившуюся среди педиатров практику – назначать лекарства в критические периоды жизни, влияющие на мозг. Например, от синдрома дефицита внимания, антидепрессанты. В настоящее время медицины не имеет достаточных данных, чтобы объяснить действие подобных препаратов на мозг в периоды развития. Ни в краткосрочной перспективе, ни в долгосрочной. Оправдано ли применение таких «стимуляторов»? Судя по результатам эксперимента дело обстоит как раз наоборот. Почти все подобные препараты потенциально способны подавить сон, в том числе фазу быстрого сна, которая итак достаточно хрупка.
