Cercetătorii au descoperit că sinapsele din creier, care sunt conexiunile dintre neuroni, se micşorează cu aproape 20% în timpul somnului.
În acest timp sinapsele se odihnesc şi se pregătesc pentru o nouă zi, când vor deveni mai puternice şi capabile să primească noi informaţii, relatează Live Science.
Fără această resetare, cunoscută sub denumirea de „homeostază sinaptică”, sinapsele s-ar putea supraîncărca şi „arde”, ca o priză electrică la care sunt conectate prea multe aparate electrocasnice, susţin oamenii de ştiinţă.
„Somnul este momentul perfect pentru ca această renormalizare sinaptică să se producă… pentru că atunci când suntem treji, suntem ‘sclavii’ lui aici şi acum, receptând tot timpul unii stimuli şi învăţând ceva”, a declarat coautoarea studiului, dr. Chiara Cirelli, din cadrul Madison Center for Sleep and Consciousness al Universităţii din Wisconsin.
„În timpul somnului, suntem mult mai puţin preocupaţi de lumea exterioară… iar creierul poate trece în revistă toate sinapsele, revigorându-le într-un mod inteligent”, a declarat Chiara Cirelli pentru Live Science.
Dr. Cirelli şi colegul ei, dr. Giulio Tononi, tot de la Universitatea din Wisconsin, au prezentat ipoteza homeostazei sinaptice (synaptic homeostasis hypothesis — SHY) în 2003.
Acum, cei doi cercetători au dovada vizuală directă a SHY după ce au observat reducerea sinapselor la şoareci în timp ce animalele dormeau, un experiment complex care a durat patru ani. Oamenii de ştiinţă şi-au prezentat concluziile pe 2 februarie, în revista Science.
Practic, somnul este preţul pe care îl plătesc oamenii pentru creiere care sunt capabile să continue să înveţe lucruri noi, susţin cercetătorii.
Russell Foster, care conduce Sleep and Circadian Neuroscience Institute de la Universitatea Oxford, din Marea Britanie, care nu a fost asociat la studiu, a spus că concluziile cercetătorilor susţin teoria că somnul este necesar pentru consolidarea amintirilor şi, în consecinţă, pentru învăţare.
Timp de milenii, oamenii s-au întrebat care este natura şi rostul somnului. Aristotel a sugerat că somnul este regenerativ, o perioadă de înlocuire şi reconstrucţie a ceea ce corpul a consumat în timpul zilei. Știinţa modernă susţine această idee, cercetătorii identificând seturi de gene asociate cu regenerarea şi metabolismul care se declanşează numai în timpul nopţii.
Cei doi cercetători s-au concentrat însă pe efectul somnului asupra creierului. În lucrarea publicată în 2003, ei au lansat ipoteza despre rolul somnului în creşterea sinapselor, care servesc drept căi de transport a informaţiilor între neuroni.
Sinapsele se întăresc constant, sau se măresc, în timpul zilei pentru a satisface traficul, pe măsură ce creierul absoarbe noi experienţe. Dar această întărire a sinapselor nu poate dura la nesfârşit, pentru că ele ar putea deveni suprasaturate sau chiar „supraîncărcate”.
Cercetătorii au sugerat în lucrarea lor că sinapsele se reduc în timpul somnului, dar că această micşorare nu creează neapărat o nevoie de somn corpului, ci mai degrabă acesta profită de traficul scăzut din creier care se întregistrează în această perioadă.
Pentru a dovedi acest lucru, cercetătorii au folosit o nouă formă de microscopie a electronilor care le permite să observe schimbările minuscule de dimensiune în sinapsele microscopice la nivel nanometric în creierele şoarecilor. Ei au descoperit că doar câteva ore de somn au dus la o descreştere medie cu 18% a mărimii sinapselor.
Dr. Cirelli susţine că una dintre descoperirile interesante este că această micşorare s-a produs în circa 80% din sinapse, dar le-a ocolit pe cele mai mari. Acestea ar putea fi asociate cu amintirile cele mai importante şi cele mai stabile, conexiuni pe care creierul nu doreşte să le piardă, au speculat cercetătorii. Modul în care creierul decide ce conexiuni sinaptice să micşoreze este însă un alt mister, a apreciat Chiara Cirelli.
„Este un lucru critic ca această micşorare să se producă în timpul nopţii, pentru ca uriaşa informaţie codificată de sinapsele temporare din timpul zilei să nu copleşească creierul. Această micşorare face ca doar cele mai importante informaţii să fie păstrate”, a afirmat Russell Foster.
Cercetătorul susţine că ar fi necesare noi experimente care să se bazeze pe studiul Cirelli-Tononi şi care să folosească modelele de la şoareci pentru a explora conexiunile dintre ritmurile circadiene, somn, reducerea sinapselor şi afecţiunile psihiatrice. Unele dintre trăsăturile cheie ale acestor afecţiuni par să fie tulburarea circuitului neural, probleme de somn, perturbarea funcţiilor cognitive şi a memoriei.
Russell Foster a adăugat că resetarea sinapselor ar putea fi o trăsătură cheie a somnului, în special pentru oameni, care au capacităţi cognitive avansate în comparaţie cu animalele. Totuşi, această micşorare a sinapselor ar putea fi doar una dintre numeroasele funcţii esenţiale care se produc în timpul fazei somnului, o perioadă în care corpul profită de inactivitatea fizică pentru a efectua o gamă de activităţi de întreţinere esenţiale, a mai spus el. (Text: Agerpres, Foto: today.com)
