Мозък: свиване в съня

През нощта мозъкът ни прекалибрира своите синапси

Докато спим, мозъците ни преизчисляват синапсите си - само това дава възможност за нови учебни преживявания. © thinkstock, Уисконсински център за сън и съзнание
чете на глас

Място за новини: Когато спим, в мозъка ни се извършва обширно калибриране. Почти всички синапси се свиват с почти 20 процента и губят част от протеините си, както твърдят изследователите в списание „Science“. Причината за излекуването на невроналното свиване: Само нощното намаляване на мащаба създава пространство за нов селективен растеж на следващия ден - и едва тогава можем да научим нещо ново.

Сънят е от съществено значение за нашия мозък. Защото в тази почивка нашите спомени се консолидират и това, което сте научили, се превръща в дългосрочна памет. В допълнение, умът ни използва нощта, за да отмие отпадъците. Ако няма сън, правим повече грешки, склонни сме към лъжливи спомени и ставаме по-раздразнителни.

Погледнете нервните връзки

Кои процеси гарантират, че способността ни за учене се възстановява по време на сън, обаче, остава неясна. През 2016 г. измерванията на мозъчните вълни с помощта на електроенцефалография дават първите индикации: те показаха, че при хора с недостиг на синапси са свръхактивни и вече не могат да растат - което би било необходимо при ученето.

Следователно нощният сън също играе решаваща роля за функцията на синапса? За да разберете, Луиза де Виво от Университета на Уисконсин-Мадисън и нейният екип изследвали дали синапсите при сънливи и забавени мишки се различават по размер и структура. За целта те анализираха близо 7000 синапси от мозъчната кора на животни, използвайки серийна 3D сканираща електронна микроскопия с висока разделителна способност (SBEM).

Почти 20 процента се свиха

И наистина: Изследователите откриха ясни разлики. При мишките, които поспиха няколко часа, зоните за контакт на синапса се свиха средно с 18 процента. Обемът на чантата, наподобяваща чашката Synapsenköpfe, е намалял в сравнение с будното състояние. показ

Това изображение показва дендритите, разклонени разширения на нервните клетки. В края на закъсненията седят синапсите. Уисконсински център за сън и съзнание

„Тези резултати подкрепят хипотезата, че фазата на събуждането води до увеличаване на синаптичната сила, докато сънят пренормира тази синаптична сила“, казват де Виво и нейните колеги. Тъй като всички синапси са намалени малко през нощта, обучението през деня може отново да подсили селективно някои от тези връзки, като по този начин фиксира спомените.

Нощен демонтаж на докинг станциите

Задълбочаването на тези резултати е осигурено от второ проучване, ръководено от Греъм Диринг от университета Джон Хопкинс в Балтимор. Изследователите също изследвали слузните синапси преди и след сън, но се съсредоточили върху молекулните и структурни промени в невронните връзки.

Оказа се, че синапсите не само губят размера си по време на сън, но и количеството на рецепторните протеини намалява с около 20 процента. Винаги, когато нивата на пратениците норепинефрин и аденозин сигнализират за повишена нужда от сън, се случва това разграждане на местата за докиране на неутронните предаватели. Според учените това е още едно доказателство, че прекалибрирането на мозъка се извършва в съня: общото мащабиране надолу отново създава „въздух нагоре“.

Средствата за сън пречат на повторното калибриране

Тези нови прозрения за нощния мозък потвърждават значението на съня за нашето духовно благополучие. „Сънят не е истинска почивка за мозъка ни, защото през това време трябва да свърши някаква важна работа“, обяснява Хуганир. "Ако отделим това време, както често се случва в съвременното ни общество, ние си причиняваме вреда."

И още нещо се намеква: хапчетата за сън и успокоителните могат да направят повече вреда, отколкото полза в това отношение. Поне поне се смята, че някои от тези лекарства пречат или предотвратяват хомеостатичното повторно калибриране на мозъка, както обяснява изследователят. (Science, 2017; doi: 10.1126 / science.aah5982; doi: 10.1126 / science.aai8355)

(Университет на Джон Хопкинс / Университет на Уисконсин-Мадисън, 03.02.2017 - НКО)