Учени установиха как сънят изостря паметта ни

03 май 2019 г., 09:23
1917

Синапс между две нервни клетки. Илюстрация: Andrii Vodolazhskyi / Shutterstock

Всички знаем, че ако искаме наученото да остане в главите ни, трябва да се наспим. И макар учените отдавна да са разбрали, че паметта разчита на връзките, които се изграждат между невроните в мозъка, досега не беше ясно точно как сънят помага да се консолидира тази информация. 

Сега две изследвания откриха биологични доказателства, които обясняват вековната мъдрост, че ако искаме да помним, трябва да заспим и да забравим. 

Нормално е да искаме да знаем защо прекарваме в съзнание само половината от живота си. Една скорошна хипотеза твърди, че сънят премахва потенциално токсични протеини, които се натрупват в мозъка през деня.

Скорошни проучвания са установили, че ако не получим достъчно сън, увеличаваме риска от развитие на сърдечно-съдови заболявания и диабет, да не говорим и за невродегенеративни заболявания като Паркинсон. 

Две нови изследвания на американски учени от Университета на Уисконсин и университета Джон Хопкинс предоставят доказателства за друга ползва от съня, а именно, че той вероятно „избистря“  наученото през деня, като филтрира излишното.

Хипотезата за т. нар. „синаптична хомеостаза“ не е нова. Учените от университета на Уисконсин са я разработили още преди десетилетие, като предполагат, че сънят намалява връзките, които развиваме между невроните в будно състояние, за да направи спомените ни по-ясни.

Когато преживяваме нови неща, в мозъка ни се създават или отслабват връзките, известни като синапси, които свързват нашите нервни клетки. Поведението и спомените, които развиваме, са кодирани в тези взаимосвързани мрежи от неврони, които разчитат на размера и силата на синапса, за да разменят съобщенията си ефективно. 

Авторите на хипотезата за синаптичната хомеостаза твърдят, че процесът на изграждане на такива мрежи е може би прекалено активен, когато сме в будно състояние. Сънят дава възможност на мозъка на спокойствие да коригира избирателно размера на мрежите, които изграждаме, докато сме в съзнание. 

Има достатъчно доказателства, че невроните могат да намаляват синапсите си, в някои случаи чрез клетки, които патрулират из мозъка, търсейки синапси, които да погълнат. Сравненията на синапси след периоди на сън и безсъние могат също да бъдат косвено доказателство за това, че мозъкът преоформя връзките между невроните, докато спим.

Екипът от университета на Уисконсин наскоро добави нови доказателства в подкрепа на своята хипотеза.

В последните 5 години учените анализират тънки фрагменти от мозъка на три групи мишки – мишки, които са спели редовно, мишки, които са държани будни и развличани с играчки, и мишки, държани будни, но без допълнителен стимул. 

Синапсите в пробите от спящите мишки са 18 процента по-малки от тези на будните. Любопитното е, че промяната е засегнала най-вече слабите връзки, докато силните останат невредими. С други думи, утвърдените знания са били пощадени.

Биолозите от университета Джон Хопкинс потвърждават това наблюдение, но подхождат към проблема от друг ъгъл. Те маркират протеините в синапсите на живи мишки с флуоресцентен маркер и буквално наблюдават мозъците на мишките, докато спят. Както може да се очаква, ако синапсите се свиват, маркерите намаляват. По-нататъшния анализ показва 20 процента спад в нивото на рецептор, известен като AMPA. 

След което учените отделят група генно модифицирани мишки, при които отсъства веществото, което задейства отстраняването на рецепторите. Тези мишки спят така, както и останалите, но нивото на рецепторите в синапсите им не намалява. 

За да разберат какъв е ефектът от този механизъм върху паметта, учените провеждат експеримент с мишки, при които рецепторите в синапсите намаляват, и такива, при които специално вещество блокира този процес. През деня те пускат всички мишки през кутия с наелектризиран подов панел. През нощта мишките спят. 

На следващия ден поставят всички мишки пред първата кутия и всички те застиват уплашени. Когато ги пускат във втора кутия, мишките с намалени синапси смело изследват вътрешността ѝ, докато мишките, при които процесът е блокиран, отново не смеят да припарят. 

Макар че е трудно да се каже какво точно се случва в миниатюрните мозъчета на гризачите, изследователите смятат, че мишките във втората група са били объркани от приликата между кутиите. Вместо ясен спомен от случилото се предишния ден, те по-трудно могат да различат това, което е важно.

Сънят е невероятно сложен процес, свързано с цял куп биологични функции – от имунната система до храносмилането. Затова е трудно да се посочи една или друга „причина“ защо спим.

Но като се има предвид въздействието на съвременните технологии върху циклите ни на спане, е важно да обръщаме внимание на множеството ползи от пълноценния сън. 

Източник: Science Alert

Коментари