Creierul nostru trebuie să fie resetat și regenerat. Toti stim asta. Dar cum și de ce se întâmplă?

Richard Huganir

Imaginile cu creierul șoarecilor au arătat ceea ce se întâmplă în mod evident și la noi. Conexiunile dintre neuroni - sinapsele - devin mai puternice și cresc în timpul zilei. În timpul somnului, acestea se micșorează apoi cu aproape o cincime.

Prin micșorare, se pregătesc pentru o creștere suplimentară pe măsură ce procesează stimuli externi. Dar mai întâi trebuie să ne trezim.

Răbdarea (săgeata) trandafirilor aduce.

Imaginile înregistrate sunt dovezi vizuale directe ale ipotezei homeaptaziei sinaptice (SHY). El susține că somnul este prețul pentru forma creierului nostru. Ei bine, asta ne permite să învățăm lucruri noi tot timpul.

A fost proiectat de doi lideri ai echipei de cercetare - Chiara Cirelli și Giulia Tononia de la Centrul pentru Cercetarea Somnului și Conștiinței de la Universitatea din Wisconsin-Madison.

Au publicat rezultatele în prestigioasa revistă științifică Science. Site-ul universității a raportat, de asemenea, despre acestea.

Activarea repetată în timpul stării de sinapsă se întărește și se mărește. Datorită acestui fapt, învățăm și ne amintim. Conform ipotezei, creșterea sinapselor trebuie echilibrată. Nu trebuie supraîncărcate, iar semnalele nervoase nu trebuie șterse. Prin urmare, somnul este cel mai bun, deoarece reduce la minimum aportul de stimuli.

Noapte slăbire

Dimensiunea sinapselor dintre trezire și somn se schimbă?

Imaginile cu rezoluție extrem de înaltă trebuiau să demonstreze sau să infirme acest lucru. Acestea au fost obținute prin scanare în serie cu microscopie electronică 3D. Timp de patru ani, cercetătorii au fotografiat, reconstituit și analizat două zone ale cortexului șoarecelui. Au măsurat 6920 de sinapse.

Dimensiunile lor au fost comparate cu somnul șoarecilor înainte de imagistică. De câteva ore acum, somnul a dus la o reducere medie cu 18% a sinapselor. Aproximativ 80% dintre ei se micșorau. Excepțiile au fost cele mai mari. Probabil legat de cele mai stabile amintiri ale noastre.

"Dacă îl extrapolăm de la șoareci la oameni, descoperirile noastre înseamnă că miliarde de sinapse din cortexul nostru cerebral pierd aproape 20% în fiecare noapte", a adăugat Giulio Tononi.

A doua dovadă

Ipoteza a fost confirmată și de șase oameni de știință de la Universitatea Johns Hopkins din Baltimore (Maryland, SUA), conduși de Richard Huganir și Graham Diering. Au folosit metode biochimice și moleculare. Rezultatele au fost publicate în același număr al Științei. Site-ul universității a raportat, de asemenea, despre acestea.

În creierul șoarecilor, printre altele, au identificat gene specifice care sunt responsabile de reducerea sinapselor somnului. Aceștia s-au concentrat asupra zonelor responsabile de învățare și memorie, hipocampus și cortexul cerebral.

La șoarecii care dorm, au descoperit o scădere cu 20% a conținutului unei anumite proteine ​​receptor. Au găsit-o în sinapse pe partea receptoare, transmitând semnale cerebrale.

Polițistul Homer pe scenă

„Rezultatele au arătat că sinapsele din creierul șoarecilor sunt reconstituite aproximativ la fiecare 12 ore”, a explicat Richard Huganir. A fost proteina Homer1a - un regulator al somnului și stării de veghe. Scăderile homeostaziei sale au fost constatate mai devreme în neuronii crescuți în laborator.

Sinapsele șoarecilor dormiți conțin cu până la 250 la sută mai multe proteine ​​decât șoarecii treji. A existat, de asemenea, o legătură cu neurotransmițătorul noradrenalină, „ceasul cu alarmă” al creierului. Când există multe din sinapse, conținutul lui Homer1a scade și invers. Homer1a este evident sensibil la nevoia de somn.

Este controlat de adenozină. Când este treaz, se acumulează în creier până când provoacă somnolență. De exemplu, cofeina, medicamentul psihologic numărul unu, acționează asupra adenozinei. Când șoarecii au fost blocați cu adenozină, conținutul lor de Homer1a nu a crescut în sinapse.

„Credem că Homer1a este un fel de polițist de trafic. Acesta evaluează conținutul de norepinefrină și adenozină, dacă sinapsele pot fi reduse ", a spus Richard Huganir.

Feriți-vă de sedative!

Ambele echipe au confirmat importanța somnului pentru memoria și activitatea creierului în general. „Pur și simplu ne-a dat seama atunci. Somnul nu este doar o pauză a creierului. Creierul face o treabă importantă atunci. Dacă ne tăiem somnul, parcă ne-am împușcat în picior ", a spus Graham Diering.

Somnul mic afectează capacitatea de învățare și memoria. Dar doar cea naturală ajută. Richard Huganir subliniază faptul că benzodiazapinele și alte sedative obișnuite, cum ar fi relaxantele musculare și alte pastile de dormit, interferează cu homeostazia sinapselor și, astfel, a învățării și a memoriei.