Зрачок и память
Зрачок и память
Екатерина Крылова Опубликована 26.10.2025 в 13:37

Зрачок — новый язык мозга: во время сна он переписывает память, как редактор сознания

Учёные из Корнеллского университета сделали прорыв в понимании того, как формируются и сохраняются воспоминания. Оказывается, ключом к разгадке может быть то, что обычно остаётся незамеченным — движение наших зрачков. Исследование показало, что во время сна зрачки сужаются и расширяются в определённые моменты, синхронно с процессами переработки новой и старой информации. Эти открытия не только углубляют понимание памяти, но и могут изменить подход к обучению и развитию искусственного интеллекта.

Когда зрачок становится окном памяти

Исследователи установили, что во время медленного сна зрачок сужается, когда мозг закрепляет новые воспоминания, и расширяется, когда активируются старые. Такое чередование помогает мозгу не путать свежие впечатления с уже накопленными знаниями.

"Фаза медленного сна — это время, когда происходит фактическая консолидация памяти, и эти моменты длятся всего 100 миллисекунд", — объясняет доцент Азахара Олива, один из авторов работы.

Эта микроструктура сна предотвращает так называемое "катастрофическое забывание" — потерю старых воспоминаний при формировании новых.

Как проходило исследование

Команда под руководством Азахары Оливы и Антонио Фернандеса-Руиса в течение месяца обучала лабораторных мышей различным задачам — от поиска воды до навигации по лабиринту. Затем животным имплантировали микроскопические электроды для регистрации мозговой активности и установили миниатюрные камеры перед глазами.

"Как мозг распределяет эти быстрые проверки памяти в течение ночи. И как отделяет новые знания от старых", — задаётся вопросом Олива.

Во время сна камеры фиксировали движение зрачков, а электроды — электрическую активность нейронов. Когда мыши погружались в медленный сон, зрачок сужался, и в этот момент происходила реактивация новых воспоминаний. Когда зрачок расширялся, мозг возвращался к уже существующим воспоминаниям, укрепляя их.

Таблица сравнение

Состояние сна Движение зрачка Что происходит в мозге Результат
Фаза медленного сна (новые воспоминания) Сужение Активируются недавно выученные задачи Консолидация новой информации
Фаза интеграции старых воспоминаний Расширение Повторяются старые знания Укрепление долговременной памяти

Как глаза помогают мозгу

  1. Создание воспоминания. Новая информация формируется в гиппокампе во время бодрствования.

  2. Сон и сужение зрачков. В фазе медленного сна мозг "повторяет" новые данные, чтобы перенести их в долговременное хранилище.

  3. Расширение зрачков. Старые воспоминания укрепляются и интегрируются с новой информацией.

  4. Переключение фаз. Мозг чередует оба состояния, предотвращая "перезапись" старых данных.

  5. Пробуждение. После цикла сна человек (или животное) запоминает новое, не теряя старое.

Ошибка → Последствие → Альтернатива

  • Ошибка: недооценивать роль сна в формировании памяти.

  • Последствие: ухудшение когнитивных функций и забывчивость.

  • Альтернатива: нормализовать режим сна, чтобы мозг мог чередовать фазы закрепления и интеграции.

А что если применять это к людям

Учёные предполагают, что у человека действуют те же принципы. Если подтвердить, что сужение и расширение зрачков отражают переключение между "новой" и "старой" памятью, это можно использовать для мониторинга сна и обучения.

"Мы предполагаем, что у мозга есть промежуточный временной интервал, который отделяет новые знания от старых", — говорит Олива.

Эта идея открывает путь к новым образовательным методикам — возможно, скоро можно будет регулировать режим сна для ускоренного усвоения информации или предотвращения забывания.

Таблица плюсы и минусы подхода

Плюсы Минусы
Позволяет напрямую наблюдать за процессами памяти Исследование пока ограничено мышами
Дает возможность оптимизировать обучение и сон Требует сложного оборудования
Помогает моделировать память в ИИ Механизм у человека нуждается в проверке

Почему это важно для нейронауки и ИИ

Понимание роли зрачков даёт ключ к созданию искусственных систем памяти, которые будут обучаться по принципу человеческого сна. Алгоритмы смогут отделять новые данные от старых без потери информации — это решит одну из главных проблем нейросетей, связанных с "катастрофическим забыванием".

"Это похоже на процесс обучения: новые знания, старые знания — и всё это чередуется во сне", — поясняет Олива.

FAQ

Что делает это открытие уникальным?
Оно впервые связывает движение зрачков с конкретными фазами сна и процессами памяти.

Почему зрачок важен?
Он отражает нейронные сигналы, связанные с активацией разных участков мозга.

Можно ли использовать это для улучшения памяти человека?
Да, в перспективе — через индивидуальные режимы сна и стимуляцию нужных фаз.

Как это поможет ИИ?
Модели машинного обучения смогут копировать чередование фаз памяти, предотвращая утрату информации.

Мифы и правда

  • Миф: память формируется только во время бодрствования.
    Правда: ключевые процессы происходят во сне.

  • Миф: сон — пассивное состояние мозга.
    Правда: мозг активно перерабатывает информацию.

  • Миф: зрачок реагирует только на свет.
    Правда: его движение отражает активность памяти и эмоций.

Три интересных факта

  1. Зрачок реагирует на внутренние когнитивные процессы даже при закрытых глазах.

  2. Каждое сужение и расширение во сне длится менее 0,2 секунды, но влияет на качество запоминания.

  3. У мышей фазы сна оказались ближе к человеческим, чем считалось раньше.

Исторический контекст

С конца XX века учёные связывали сон с закреплением памяти, но не могли наблюдать этот процесс в реальном времени. Теперь, благодаря сочетанию фМРТ, микроэлектродов и оптических методов, Корнелл впервые показал, как буквально по глазам можно определить, когда мозг "переписывает" воспоминания. Исследование, опубликованное в Nature, стало шагом к созданию технологий, объединяющих биологию и искусственный интеллект.

"Новые открытия позволяют по-новому взглянуть на сон как на активный процесс обучения", — резюмирует Антонио Фернандес-Руис.

Эта работа показывает: даже во сне наш мозг не отдыхает — он учится, сортирует, укрепляет и обновляет знания, а зрачки — словно ученики — молча следят за этим процессом.

Автор Екатерина Крылова
Екатерина Крылова — биолог и научный журналист, эксперт по биотехнологиям и генетике, обозреватель MosTimes.
Редактор Кирилл Казаков
Редактор NewsInfo.Ru, магистр техники и технологий. Профильный аналитик по вопросам ТЭК и автомобильной индустрии. Исследует энергетическую безопасность и внедрение инноваций в городскую инфраструктуру.

Читайте также

Молекулярные архивы: как перезапись ДНК открывает бескрайние возможности хранения данных сегодня в 0:53

Исследование из Миссури показало, как ДНК может существенно изменить наше понимание хранения данных.

Читать полностью »
Межзвездный гость 3I/ATLAS: раскрыты секреты его необычного поведения и таинственных струй вчера в 23:56

Новый межзвездный объект 3I/ATLAS раскрывает свои тайны через наблюдения и уникальные наблюдения.

Читать полностью »
Тайны белого медведя: почему именно Арктика становится театром наблюдений для смелых путешественников вчера в 18:46

Ледяные просторы Арктики предлагают уникальные возможности для наблюдения за белыми медведями. Понимание их поведения раскрывает секреты природы.

Читать полностью »
Спадение репликации: исследование одного белка открывает новые горизонты в борьбе с малярией вчера в 8:43

Исследования показывают, как белок ARK1 может изменить правила игры в борьбе с малярией и её последствиями.

Читать полностью »
Загадочные сельдяные короли из глубин океана снова на побережье: что стоит за их редким появлением вчера в 3:20

Редкие глубоководные рыбы вдруг всплыли к берегам Мексики, вызывая множество вопросов и домыслов. Ученые изучают их загадочную природу и связь со старыми легендами.

Читать полностью »
Цветущие под давлением: как изменения климата вынуждают тропики корректировать свои графики 10.03.2026 в 22:58

Изменение климата заставляет тропические растения корректировать свои сроки цветения, что неожиданно угрожает биоразнообразию.

Читать полностью »
Чистое небо стало палочкой-выручалочкой для потепления: как наши действия выбрали несоответствующий путь 10.03.2026 в 20:52

Исследование высветило шокирующие данные о том, как ускорение глобального потепления влияет на климатические изменения.

Читать полностью »
Воробьи в большом городе: секрет стройности этих пернатых и их уникальный метаболизм 10.03.2026 в 18:49

Воробьи, эти городские чемпионы по стройности, имеют уникальный механизм обмена веществ.

Читать полностью »