Ο ύπνος επαναβαθμολογεί τα κύτταρα μνήμης του εγκεφάλου, επιτρέποντάς μας να σταθεροποιήσουμε ό, τι έχουμε μάθει και να το χρησιμοποιήσουμε όταν ξυπνήσουμε, δείχνουν νέα στοιχεία από ποντίκια.

Η στέρηση ύπνου, οι διαταραχές ύπνου και τα υπνωτικά χάπια μπορεί να επηρεάσουν τη διαδικασία, καταλήγουν ερευνητές από την Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Τζονς Χόπκινς.

«Η ουσία είναι ότι ο ύπνος δεν είναι πραγματικά χρόνος διακοπής για τον εγκέφαλο».

«Τα ευρήματά μας προωθούν σταθερά την ιδέα ότι το ποντίκι και, πιθανώς, ο ανθρώπινος εγκέφαλος μπορεί να αποθηκεύσει τόσες πολλές πληροφορίες πριν χρειαστεί να επαναβαθμονομηθεί», λέει ο Graham Diering, ένας μεταδιδακτορικός συνεργάτης που ηγήθηκε της μελέτης στο περιοδικό. Επιστήμη.

«Χωρίς ύπνο και την επαναβαθμονόμηση που γίνεται κατά τη διάρκεια του ύπνου, οι μνήμες κινδυνεύουν να χαθούν», λέει.

Οι ερευνητές εξέτασαν μια διαδικασία που είχε μελετηθεί καλά σε εγκεφαλικά κύτταρα που αναπτύχθηκαν στο εργαστήριο, αλλά όχι σε ζωντανά ζώα, κοιμισμένα ή ξύπνια. Γνωστό ως ομοιοστατική κλιμάκωση, αποδυναμώνει ομοιόμορφα τις συνάψεις σε ένα νευρωνικό δίκτυο κατά ένα μικρό ποσοστό, αφήνοντας ανέπαφες τις σχετικές δυνάμεις τους και επιτρέποντας τη συνέχιση του σχηματισμού μάθησης και μνήμης. Αυτό εμποδίζει τα εγκεφαλικά κύτταρα να πυροδοτούν συνεχώς και να φτάσουν στο μέγιστο φορτίο. Όταν ένας νευρώνας μεγιστοποιείται, χάνει την ικανότητά του να μεταφέρει πληροφορίες, εμποδίζοντας το σχηματισμό μνήμης.

Για να ανακαλύψει εάν η διαδικασία συμβαίνει σε θηλαστικά που κοιμούνται, το Diering εστίασε σε περιοχές του εγκεφάλου του ποντικιού που είναι υπεύθυνες για τη μάθηση και τη μνήμη: τον ιππόκαμπο και τον φλοιό. Αναζήτησε τις ίδιες αλλαγές που παρατηρήθηκαν σε κύτταρα που αναπτύχθηκαν στο εργαστήριο κατά τη διάρκεια της κλιμάκωσης.

Τα αποτελέσματα έδειξαν πτώση 20 τοις εκατό στα επίπεδα πρωτεΐνης υποδοχέα σε ποντίκια που κοιμόντουσαν, υποδεικνύοντας μια συνολική αποδυνάμωση των συνάψεών τους, σε σύγκριση με τα ποντίκια που ήταν ξύπνια.

«Αυτή ήταν η πρώτη ένδειξη ομοιοστατικής μείωσης της κλιμάκωσης σε ζωντανά ζώα», λέει ο Richard Huganir, καθηγητής νευροεπιστήμης και ανώτερος συγγραφέας της μελέτης. «Υποδηλώνει ότι οι συνάψεις αναδομούνται σε όλο τον εγκέφαλο του ποντικιού κάθε 12 ώρες περίπου, κάτι που είναι πολύ αξιοσημείωτο».

Στα ποντίκια που κοιμόντουσαν, οι ερευνητές βρήκαν επίσης, όπως περίμεναν, σημαντικά υψηλότερα επίπεδα μιας πρωτεΐνης που ονομάζεται «Homer1a», που είναι γνωστό ότι είναι κρίσιμη για τη ρύθμιση του ύπνου και της εγρήγορσης.

Προηγούμενες δοκιμές με νευρώνες που αναπτύχθηκαν στο εργαστήριο είχαν ήδη δείξει ότι ο Homer1a παίζει σημαντικό ρόλο στη διαδικασία μείωσης της κλίμακας. Στη νέα μελέτη, οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι τα επίπεδα αυτής της πρωτεΐνης είναι 250 τοις εκατό υψηλότερα στις συνάψεις των ποντικών που κοιμούνται, έναντι των ξύπνιων ποντικών.

«Πιστεύουμε ότι ο Homer1a είναι ένας τέτοιος αστυνομικός», λέει ο Huganir, εξηγώντας ότι η πρωτεΐνη αξιολογεί τα επίπεδα ορισμένων νευροδιαβιβαστών και χημικών ουσιών για να καθορίσει πότε ο εγκέφαλος είναι «αρκετά ήσυχος για να αρχίσει να μειώνεται η κλιμάκωση».

Οι ερευνητές επιβεβαίωσαν ότι ο ύπνος είναι μια αναγκαιότητα για αυτή τη διαδικασία μείωσης της κλίμακας που δεν μπορεί να αντικατασταθεί.

«Η ουσία είναι ότι ο ύπνος δεν είναι πραγματικά χρόνος διακοπής για τον εγκέφαλο», λέει ο Diering. «Έχει σημαντική δουλειά να κάνει τότε, και εμείς στον ανεπτυγμένο κόσμο λιγοστεύουμε τον εαυτό μας παρακάμπτοντάς το».

Ο Huganir τονίζει ότι επειδή αυτή η μελέτη επικεντρώθηκε μόνο στον ιππόκαμπο και τον φλοιό, χρειάζεται περισσότερη έρευνα σε άλλα μέρη του εγκεφάλου - και σε όλο το σώμα - για να κατανοήσουμε καλύτερα την αναγκαιότητα του ύπνου.

Οι ερευνητές σημειώνουν επίσης την ανάγκη να εξεταστεί πιο προσεκτικά πώς τα φάρμακα που είναι γνωστό ότι εμποδίζουν την ομοιοστατική κλιμάκωση, συμπεριλαμβανομένων των βενζοδιαζεπινών και άλλων ηρεμιστικών ή βοηθημάτων ύπνου, παρεμβαίνουν στη μάθηση και τη μνήμη.

Υποστήριξη για το έργο προήλθε από τα Καναδικά Ινστιτούτα Έρευνας για την Υγεία, το Κέντρο Τζον Χόπκινς για την Ανακάλυψη Πρωτεομικής και τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας.

πηγή: Πανεπιστήμιο Johns Hopkins

Σχετικά βιβλία

at InnerSelf Market και Amazon