Միչիգանի համալսարանի գիտնականները պարզել են, թե ինչու են բոլոր կենդանի արարածների մոտ դանդաղ և արագ քնի փուլերը հերթագայում։ Ինչպես ցույց է տվել ուսումնասիրությունը, նման կառուցվածքը առանցքային դեր է խաղում հիշողության պահպանման և «մաքրման» գործում։ Արդյունքները հրապարակվել են PLOS Computational Biology ամսագրում։

Հետազոտության ընթացքում գիտնականները հետևել են քնած մկների ուղեղին՝ ուսումնասիրելով հիպոկամպում նեյրոնների վարքը , որը կապված է հիշողության հետ։ Պարզվել է, որ դանդաղ քնի փուլում ակտիվանում են նեյրոններ, որոնք ամրապնդում են վերջին իրադարձությունները, իսկ արագ քնի փուլում ուղեղը «կտրում է» ավելորդ կապերը՝ հիշողությունների հստակությունը պահպանելու համար։ Այս կարգի խախտումը, ըստ հեղինակների, կարող է ոչ թե ամրապնդել հիշողությունը, այլ, ընդհակառակը, ջնջել այն։

Հիպոթեզը ստուգելու համար թիմն օգտագործել է և՛ վարքային փորձեր, և՛ համակարգչային մոդելավորում։ Գիտնականները վերլուծել են վիրտուալ նեյրոնային շղթաներ՝ ներառելով գրգռիչ և արգելակիչ ուղեղի բջիջներ։ Պարզվել է, որ նեյրոմիջնորդ ացետիլխոլինի մակարդակը՝ կախված քնի փուլից տարբեր է և որոշում է, թե որ կապերն են ուժեղանում, իսկ որոնք են ճնշվում։

«Դանդաղ քունը հիշողություններին ամրապնդվելու հնարավորություն է տալիս, իսկ արագ քունը՝ դասակարգում է դրանք, որպեսզի չշփոթվեն։ Դա նման է բույսի խնամքի՝ նախ թույլ են տալիս, որ այն աճի, իսկ հետո ձև են տալիս», - բացատրում է աշխատանքի հեղինակներից մեկը՝ պրոֆեսոր Սառա Ատոնը։

Չնայած այն հանգամանքին, որ մոդելը դեռևս արտացոլում է միայն հիմնական գործընթացները, գիտնականները այն կարևոր քայլ են համարում՝ հիշողության մեխանիզմները և քնի խանգարումների պատճառները հասկանալու համար, ինչպիսիք են, օրինակ՝ անքնությունը կամ նարկոլեպսիան։ Ապագայում նրանք նախատեսում են ստուգել, թե ինչպես է ուղեղը մշակում ավելի բարդ հիշողություններ, ներառյալ՝ հուզական և ժամանակավոր հաջորդականությունները։