REM сънят може да бъде от решаващо значение за формирането на паметта в младите мозъци

Бързото движение на очите или REM сънят активно превръщат събуждащите преживявания в трайни спомени и способности в младите мозъци, според ново изследване.

Изследователи от Вашингтонския държавен университет твърдят, че откритието разширява разбирането за нуждите на децата от сън и поставя под въпрос нарастващото използване на лекарства, нарушаващи REM, като стимуланти и антидепресанти.

Проучването, финансирано от Националните институти по здравеопазване, се появява в списанието Научен напредък.

Професор по медицински науки д-р Маркос Франк от Вашингтонския държавен университет заяви, че учените са знаели, че бебетата прекарват голяма част от ранния си живот в REM сън, но малко се разбира за действителните гайки и способности на способността на REM да променя или рекомбинира спомени.

Предоставяйки нови прозрения, Франк и колегите му документират ефектите на съня върху развитието на зрението при младите животни. Изследователите установили, че мозъчните вериги се променят в зрителната кора, докато животните изследват света около тях, но че REM сънят е необходим, за да накарат тези промени да се „придържат“.

Учените показаха, че промените се заключват от ERK, ензим, който се активира само по време на REM сън.

„REM сънят действа като разработчик на химикали в старомодната фотография, за да направи следите от опит по-постоянни и фокусирани в мозъка“, каза Франк.

„Опитът е крехък“, каза той. „Тези следи са склонни да изчезнат без сън с REM и мозъкът основно забравя това, което е видял.“

Франк каза, че младите мозъци, включително тези на човешките деца, преминават през критични периоди на пластичност или ремоделиране, когато се развиват зрение, реч, език, двигателни умения, социални умения и други висши когнитивни функции.

Изследването предполага, че през тези периоди REM сънят помага на нарастващите мозъци да коригират силата или броя на техните невронални връзки, за да съответстват на входа, който получават от заобикалящата ги среда, каза той.

Новите откровения имат исторически предшественици.

През 60-те години Франк каза, че хирурзите забелязват, че забавеното отстраняване на вродената катаракта при деца води до тежки проблеми като двойно виждане и невъзможност за подравняване на очите.

„Зрителната кора е много чувствителна към информацията, която получава и има критични периоди за нейното развитие“, каза той. „Ако зрението е блокирано на тези етапи, това води до проблеми.“

Изследователите използваха модел, базиран на това откритие, за да определят специфичните ефекти на REM съня върху развитието на зрението. Животните имаха пластир, поставен върху едното око, и мозъчната им активност се наблюдаваше както в будно състояние, така и по време на сън.

Докато бяха в REM сън, животните се събуждаха периодично чрез леко почукване по загражденията им. Контролът се събуди по време на сън без REM.

Анализите показват, че нормалното зрение не се е развило при животни, страдащи от REM дефицит на съня.

„Без REM сън не настъпиха постоянни пластични промени в зрителната кора и ERK ензимът не се активира“, каза Франк.

Преди това изследователите бяха установили, че ERK действа, като превръща невронните гени в протеини, които втвърдяват мозъчните промени.

Франк беше изненадан да открие и модели на мозъчна активност, възникващи в съня на REM, които бяха подобни на тези, наблюдавани, когато животните бяха будни.

„Сякаш невроните мечтаят за своето събуждане“, каза той.

„За първи път се съобщава за подобни подобни събития в развиващия се мозък по време на REM сън“, каза Франк. „До този момент няма сериозни доказателства, които да показват, че опитът за събуждане се появява отново по време на REM сън.“

Той каза, че REM сънят може да е важен за развитието на други части на мозъка отвъд зрителната кора и неговите ефекти могат да продължат през целия живот.

Изследването „има големи последици за нашето разбиране на съня при децата“, каза Франк.

„Натрупват се много данни, според които количеството сън, което детето получава, влияе върху способността му да се справя добре в училище“, каза той. „Това проучване помага да се обясни защо това може да е и защо трябва да бъдем предпазливи относно ограничаването на съня при нашите деца.

„Знаем, че има различни моменти в развитието на детето, когато нуждите от сън се увеличават - те са много високи при бебетата, но и при юношите, когато мозъкът им се променя бързо“, каза той.

„Също така все по-често педиатрите дават съединения, които влияят на мозъчната дейност по-рано в живота, не само Риталин за разстройство с дефицит на вниманието, но и антидепресанти и други лекарства“, каза Франк.

„Факт е, че имаме много малко данни от предклиничните изследвания, за да ни кажат какво правят тези лекарства за развитието на мозъка в краткосрочен и дългосрочен план“, каза той.

„Почти всички тези съединения могат потенциално да потиснат съня и по-специално REM съня. REM сънят е много крехък - той може лесно да бъде потиснат от лекарствата “, каза той.

Източник: Вашингтонски държавен университет