Нашият мозък трябва да бъде рестартиран и регенериран. Всички знаем това. Но как и защо се случва?

всъщност

Изображения на мозъка на мишките показаха какво очевидно се случва и у нас. Връзките между невроните - синапсите - се засилват и нарастват през деня. По време на сън те след това се свиват с почти една пета.

Свивайки се, те се подготвят за по-нататъшен растеж, докато обработват външни стимули. Но първо трябва да се събудим.

Търпение (шипка) рози носят.

Записаните изображения са пряко визуално доказателство за хипотезата за синаптичната хомеостаза (SHY). Той твърди, че сънят е цената за формата на мозъка ни. Е, това ни позволява да учим нови неща през цялото време.

Проектиран е от двама ръководители на изследователския екип - Киара Чирели и Джулия Тонония от Центъра за изследване на съня и съзнанието към Университета на Уисконсин-Мадисън.

Те публикуваха резултатите в престижното научно списание Science. Университетският уебсайт също докладва за тях.

Многократното активиране по време на будност на синапса укрепва и увеличава. Благодарение на това ние се учим и помним. Според хипотезата растежът на синапсите трябва да бъде балансиран. Те не трябва да бъдат претоварени и нервните сигнали не трябва да бъдат изтривани. Следователно сънят е най-добър, защото намалява предлагането на стимули до минимум.

Нощно отслабване

Размерът на синапсите между събуждане и сън се променя?

Изображенията с изключително висока разделителна способност трябваше да докажат или опровергаят това. Те са получени чрез серийно сканиране с 3D електронна микроскопия. В продължение на четири години изследователите снимаха, реконструираха и анализираха две области от кората на мишката. Те измериха 6920 синапса.

Техните размери са сравнени със съня на мишките преди изображения. Вече няколко часа сънят е довел до средно 18% намаляване на синапсите. Около 80 процента от тях се свиваха. Изключенията бяха най-големи. Вероятно свързано с най-стабилните ни спомени.

"Ако го екстраполираме от мишки на хора, нашите открития означават, че трилиони синапси в нашата мозъчна кора губят почти 20 процента всяка вечер", добави Джулио Тонони.

Второто доказателство

Хипотезата беше потвърдена и от шестима учени от университета Джон Хопкинс в Балтимор (Мериленд, САЩ), водени от Ричард Хуганир и Греъм Диринг. Те използваха биохимични и молекулярни методи. Резултатите са публикувани в същия брой на Science. Университетският уебсайт също докладва за тях.

В мозъка на мишки, наред с други неща, те идентифицират специфични гени, които са отговорни за намаляването на синапсите на съня. Те се фокусираха върху областите, отговорни за ученето и паметта, хипокампуса и мозъчната кора.

При спящи мишки те откриват 20% намаление на съдържанието на определен рецепторен протеин. Намериха я в синапси от приемащата страна, предаваща мозъчни сигнали.

Полицаят Омир на сцената

"Резултатите показаха, че синапсите в мозъка на мишките се реконструират приблизително на всеки 12 часа", обясни Ричард Хуганир. Това беше протеинът Homer1a - регулатор на съня и будността. Неговата хомеостаза намалява по-рано при лабораторно отгледани неврони.

Синапсите на спящи мишки съдържат до 250 процента повече протеин, отколкото будни мишки. Намерена е и връзка с невротрансмитера норадреналин, „будилника“ на мозъка. Когато в синапсите има много от него, съдържанието на Homer1a намалява и обратно. Homer1a очевидно е чувствителен към нуждата от сън.

Той се контролира от аденозин. Когато е буден, той се натрупва в мозъка, докато не причини сънливост. Например, кофеинът, психопрепарат номер едно, действа върху аденозина. Когато мишките бяха блокирани с аденозин, тяхното съдържание на Homer1a не се увеличи в синапсите.

„Смятаме, че Homer1a е вид пътен полицай. Той оценява съдържанието на норепинефрин и аденозин, дали синапсите могат да бъдат намалени ", каза Ричард Хуганир.

Пазете се от успокоителни!

И двата екипа потвърдиха значението на съня за паметта и мозъчната дейност като цяло. „Тогава просто го забелязахме. Сънят не е просто мозъчна пауза. Тогава мозъкът върши важна работа. Ако намалим съня си, все едно сме се простреляли в крака “, каза Греъм Дайринг.

Малкият сън влошава способността за учене и паметта. Но само естественият помага. Ричард Хуганир посочва, че бензодиазапините и други често срещани успокоителни, като мускулни релаксанти и други хапчета за сън, пречат на хомеостазата на синапсите и по този начин на ученето и паметта.