Сънят цената ли е цената, която плащаме за обучение?

Двама учени по съня от Университета в Уисконсин, Факултет по медицина и обществено здраве са въвели хипотеза, която оспорва теорията, че сънят укрепва мозъчните връзки.

Вместо това, хипотезата за синаптичната хомеостаза на съня - SHY - казва, че сънят е важен, защото отслабва връзките между мозъчните клетки, за да спести енергия, да избегне клетъчния стрес и да поддържа способността на невроните да реагират селективно на стимули.

„Сънят е цената, която мозъкът трябва да плати за учене и памет“, казва д-р Джулио Тонони от университетския Център за сън и съзнание.

„Когато е буден, ученето укрепва синаптичните връзки в целия мозък, увеличавайки нуждата от енергия и насищайки мозъка с нова информация. Сънят позволява на мозъка да се рестартира, като помага за интегрирането на новозаучен материал с консолидирани спомени, така че мозъкът да може да започне отново на следващия ден. ”

Защо мозъкът трябва да нулира?

Да предположим, че сте прекарали будните си часове, изучавайки ново умение, като каране на колело. Схемите, участващи в обучението, ще бъдат значително укрепени, но на следващия ден мозъкът ще трябва да обърне внимание на изучаването на нова задача. Това означава, че тези вериги за каране на велосипед ще трябва да бъдат заглушени, за да не пречат на ученето през новия ден, казва Тонони.

„Сънят помага на мозъка да ренормализира синаптичната сила въз основа на изчерпателна извадка от цялостните му познания за околната среда, вместо да бъде предубеден от конкретните входове на определен буден ден“, обяснява той.

Причината да не забравяме как да караме колело след нощен сън е, че тези активни вериги са намалени по-малко от тези, които не са участвали активно в ученето, добавя той.

Има доказателства, че сънят подобрява важни характеристики на паметта, включително придобиване, консолидиране, извличане на същността, интеграция и „интелигентно забравяне“, което позволява на мозъка да се освободи от неизбежното натрупване на маловажни детайли, продължава той.

Едно общоприето схващане обаче е, че сънят помага на паметта, като допълнително укрепва нервните вериги по време на учене, докато е буден.

Но Тонони и неговият съавтор д-р Киара Чирели вярват, че консолидирането и интегрирането на спомените, както и възстановяването на способността за учене, идват от способността на съня да намалява синаптичната сила и да подобрява съотношението сигнал / шум.

Лабораторията на Тонони и Чирели изследва съня и съзнанието при животни, вариращи от плодови мухи до хора. Те отбелязват, че SHY взема предвид доказателства от молекулярни, електрофизиологични и поведенчески изследвания, както и от компютърни симулации. "Синаптичната хомеостаза" се отнася до способността на мозъка да поддържа баланс в силата на връзките в неговите нервни клетки, обясняват изследователите.

В обзорна статия в списанието Неврон, изследователите казват, че макар да има доказателства за хипотезата SHY, тя също сочи към отворени въпроси. Един от въпросите е дали мозъкът може да постигне синаптична хомеостаза, докато е буден, като ангажира само някои вериги, а останалите са офлайн и се нулират.

Други области за бъдещи изследвания включват специфичната функция на REM съня - когато се случва най-много сънуване - и евентуално решаващата роля на съня по време на развитието, време на интензивно учене и масивно преустройство на мозъка

Източник: University of Wisconsin-Madison