Porządkujący sen
O tym, że do prawidłowego rozwoju połączeń nerwowych konieczna jest zarówno stymulacja w ciągu dnia, jak i regeneracja w czasie snu, nie trzeba przekonywać chyba nikogo. Nigdy dotąd nie opisano jednak zbyt dokładnie mechanizmu stojącego za tym zjawiskiem. Przełomu dokonali badacze z Uniwersytetu Wisconsin.
Jak twierdzą autorzy studium, cykliczny charakter procesu wykształcania synaps, czyli połączeń pomiędzy neuronami, wynika z przyrostu ilości białek w ciągu dnia i ich degradacji, zachodzącej w czasie snu. Wiele wskazuje na to, że wielokrotne powtarzanie tego procesu pozwala na "zoptymalizowanie" pracy synaps.
W swoich badaniach specjaliści z Wisconsin próbowali udowodnić tzw. teorię homeostazy synaptycznej. Głosi ona, że za dnia synapsy rozwijają się najszybciej dzięki bodźcom docierającym ze świata wewnętrznego, lecz w nocy dochodzi do ich "odświeżenia" drogą degradacji niektórych elementów wchodzących w ich skład. Miałoby to służyć optymalizacji zużycia energii, gdyż zbyt rozbudowane połączenia byłyby niezwykle energochłonne.
Eksperyment przeprowadzono na muszkach owocowych (Drosophila melanogaster). Za pomocą specjalnej wytrząsarki badacze pozbawiali je snu, a następnie badali ich mózgi pod względem zawartości pięciu białek biorących udział w komunikacji synaptycznej.
Uniemożliwianie muszkom zaśnięcia powodowało zwiększenie zawartości badanych protein. W grupie kontrolnej, złożonej z przedstawicieli D. melanogaster którym nie zaburzano snu, poziom tych samych białek był obniżony aż o 30-40%. Jak szacują autorzy studium, miało to na celu "uporządkowanie" połączenia i umożliwienie mózgowi zbierania nowych informacji po przebudzeniu. Owady pozbawione snu nie miały możliwości reorganizacji synaps.
Wszyscy wiemy, że sen jest konieczny dla prawidłowego funkcjonowania naszych mózgów, uczenia się każdego dnia nowych rzeczy, a także, w niektórych przypadkach, do utrwalania wspomnień zebranych w ciągu dnia, podsumowuje rezultaty doświadczenia jego współautorka, dr Chiara Cirelli. Podczas snu, jak sądzimy, większość synaps, lub nawet wszystkie z nich, zostaje zredukowanych - pod koniec snu najsilniejsze synapsy zmniejszają się, zaś te najmniejsze mogą nawet zaniknąć.
Wiele wskazuje na to, że wyniki eksperymentu potwierdzają prawdziwość teorii homeostazy synaptycznej. Jak tłumaczy dr Cirelli, nasze mózgi przyjmują każdego dnia wiele nieistotnych informacji, które nie mają żadnego praktycznego zastosowania. Jedną z funkcji snu jest w związku z tym "uporządkowanie" synaps z niepotrzebnych danych, dzięki czemu możliwe jest przechowanie nowych, bardziej przydatnych wiadomości. Cykliczne następowanie po sobie okresów uczenia się oraz snu służy więc optymalizacji budowy i "zawartości" synaps.
Komentarze (0)