Všetci vieme, že ak si chceme udržať v pamäti to, čo sme sa celý deň usilovali naučiť, musíme sa dobre vyspať. A zatiaľ čo vedci sú presvedčení, že za naše spomienky sú zodpovedné prepojenia medzi neurónmi v mozgu, stále nie je jasné, akú úlohu v celom procese ukladania informácií hrá spánok.
Spánok nadovšetko
Dve nedávne štúdie priniesli biologické dôkazy odvekej múdrosti, že ak si chceme niečo zapamätať, potrebujeme na to zabudnúť v spánku.
Je prirodzené, že nás všetkých zaujíma, prečo sme schopní upadnúť do nevedomého stavu až na 16 hodín denne. Podľa istej nedávno zverejnenej hypotézy pomáha spánok vyplavovať potenciálne toxické proteíny, ktoré sa v mozgu nahromadia počas dňa. Vedci okrem toho zistili, že ak sa dostatočne nevyspíme, zvyšujeme tým riziko kardiovaskulárnych ochorení a cukrovky 2. typu, nehovoriac o neurodegeneratívnych poruchách ako napríklad Parkinsonova choroba.
Tip redakcie: Elon Musk a jeho šialené nápady. Pri niektorých môžete aj umrieť
Dve najnovšie štúdie Univerzity vo Wisconsine a Univerzity Johna Hopkinsa priniesli dôkaz ďalšieho prínosu spánku. Údajne nám pomáha „pretriediť“ spomienky a doladiť to, čo sme sa naučili v bdelom stave.
Spánok prečisťuje spomienky
Hypotéza o takzvanej synoptickej homeostáze nie je ničím novým – vedci z Univerzity vo Wisconsine ju predstavili už pred viac ako desaťročím. Podľa ich tvrdení sa v mozgu počas spánku skracujú prepojenia, ktoré sa nám vytvoria medzi neurónmi v bdelom stave, a tým sa vyčistia spomienky.
Pri prežívaní nových vecí náš mozog posilňuje respektíve oslabuje prepojenia medzi nervovými bunkami, ktoré sa nazývajú synapsie. Naše spomienky či správanie sú zakódované v týchto navzájom prepojených spletiach neurónov, ktoré závisia na veľkosti a sile synapsií.
Autori hypotézy o synoptickej homeostáze tvrdia, že proces vytvárania spomínaných systémov funguje počas hodín, keď bdieme, až priveľmi horlivo. Spánok zase dopraje nášmu mozgu možnosť v pokoji skrátiť respektíve zmenšiť reťazce, ktoré si vytvárame v stave bdelosti.
Existuje množstvo dôkazov teórie, že neuróny sú schopné zredukovať synapsie. V niektorých prípadoch pomocou buniek, čo obrazne povedané hliadkujú v mozgu a hľadajú synapsie, ktoré by mohli zhltnúť. Porovnania synapsií po fáze spánku a fáze bez spánku by sa tiež dali považovať za nepriamy dôkaz toho, ako mozog pretvára prepojenia, keď si zdriemneme.
Potvrdenie hypotézy
Tím z Univerzity vo Wisconsine prišiel nedávno s novými dôkazmi na potvrdenie vlastnej hypotézy. Počas posledných štyroch rokov analyzovali biológovia tenké hobliny mozgu hŕstky myší, ktoré udržiavali v spánku, v bdelom stave pomocou stimulácie rôznymi hračkami a v bdelom stave bez stimulácie. Vedci potom zmerali veľkosť a tvar približne 6 920 synapsií v stovkách mozgových častí. Synapsie spiacich myší boli v priemere o 18 percent kratšie než synapsie bdelých zvierat.
Je zaujímavé, že synapsie so skrátenými prepojeniami sa nachádzal predovšetkým na nervoch malých dendritických tŕňov, teda výčnelkov, ktoré prenášajú informáciu zo synapsie do axónu. Vyjadrené inými slovami – naučené informácie nevyšli nazmar.
Tip redakcie: Umelá inteligencia od Googlu: Revolúcia alebo evolúcia
V roku 2014 vysvetľoval člen tímu Centra pre spánok a vedomie na Univerzite vo Wisconsine Giulio Tononi, že „počas stavu bdelosti posilňuje proces učenia synaptické prepojenia po celom mozgu, zvyšuje tak potrebu energie a zaplavuje mozog novými informáciami. V spánku sa mozog reštartuje, čím pomáha začleniť najnovší materiál medzi zjednotené spomienky. Na druhý deň tak môže začať fungovať v podstate nanovo.“
Druhý tím biológov z Univerzity Johna Hopkinsa sa pozrel na problematiku z iného uhla.
Vedci označili proteíny v synapsiách živých myší fluorescenčnou látkou a doslova sledovali ich mozgy počas spánku. Skracovanie synapsií sa podľa očakávaní prejavilo zmenšením označených miest. Následná analýza odhalila dvadsaťpercentný pokles hodnôt receptoru AMPA. Tím okrem toho geneticky upravil niekoľko myší a odobral im proteín s názvom Homer1A, ktorý spúšťa likvidovanie receptorov v synapsiách. Takéto myši spali rovnako ako ich neupravení príbuzní. Ich synapsie sa však na rozdiel od jedincov s nedotknutým proteínom Homer1A držali receptorov. Pri skúmaní, aké následky má takáto zmena na pamäť, pustili myši do nádoby s dnom napojeným na elektrický prúd. Niektorým myšiam pichli chemickú látku, ktorá zamedzila proteínu Homer1A, aby sa dostal do dendrických tŕňov.
Keď ich pustili do nádoby s elektrickým dnom na druhý deň, všetky myši stuhli od strachu. Po preložení do inej nádoby sa však myši so zníženým počtom synapsií odvážne pustili do skúmania priestoru. Myši so zablokovaným prísunom proteínu Homer1A aj tu stuhli od strachu. Hoci je ťažké povedať, čo sa odohráva v maličkých mysliach takýchto hlodavcov, vedci dospeli k záveru, že myši zmiatli podobnosti medzi nádobami. Namiesto vybavenia si skúsenosti z predošlého dňa mali problém rozlíšiť, čo bolo dôležité.
Spánok je neuveriteľne komplexný proces spojený s množstvom biologických funkcií, od imunity až po trávenie. Nedá sa teda ukázať prstom na konkrétny dôvod, prečo by sme si ho mali dopriať. Vzhľadom na vplyv moderných technológií na naše spánkové cykly je však dôležité nezabúdať na významnú úlohu celonočného oddychu.
Zdroj: businessinsider.com
