Naukowcy wykazali, że fale delta emitowane podczas snu nie są okresami ciszy, podczas których kora mózgowa odpoczywa, co jest sprzeczne z długoletnimi teoriami. Autorzy badania wyizolowali zespoły neuronów, które odgrywają istotną rolę w tworzeniu pamięci długoterminowej.
Podczas snu hipokamp samoczynnie się reaktywuje, generując aktywność podobną do tej, którą obserwujemy, gdy się budzimy. Przesyła informacje do kory mózgowej, która na nie reaguje. Po tej wymianie często następuje okres ciszy zwany „falą delta”, a następnie aktywność rytmiczna zwana „wrzecionami snu”. Wtedy to obwody korowe przekształcają się w stabilne wspomnienia. Jednak rola fal delta w tworzeniu nowych wspomnień jest wciąż zagadką. Dlaczego okres ciszy przerywa sekwencję wymiany informacji pomiędzy hipokampem a korą oraz zaburza funkcjonalną reorganizację kory?
Badacze odkryli, co zaskakujące, że kora nie jest całkowicie bezgłośna. Z ich ustaleń wynika, że kilka neuronów pozostaje aktywnych i tworzy małe, kolektywne zestawy kodujące informacje. Sugeruje to, że niewielka liczba neuronów, które aktywują się, gdy wszystkie inne pozostają w ciszy, może przeprowadzić ważne obliczenia, chroniąc je jednocześnie przed ewentualnymi zakłóceniami.
Co więcej, spontaniczne reaktywacje hipokampa określają, które neurony korowe pozostają aktywne podczas fal delta i ujawniają przekazywanie informacji pomiędzy dwiema strukturami mózgowymi. Ponadto, zespoły aktywowane podczas fal delta składają się z neuronów, które uczestniczyły w zapamięywaniu zadań dotyczących zakresu pamięci przestrzennej w ciągu dnia.
Aby zaobserwować tego typu procesy u szczurów, naukowcy wywołali u nich sztuczne fale delta, neurony związane z reaktywacją w hipokampie oraz przypadkowe neurony. Kiedy właściwe neurony zostały wyizolowane, szczury zdołały ustabilizować swoje wspomnienia i następnego dnia odniosły sukces w teście przestrzennym.
