Študija miši prikazuje, kako pomanjkanje spanja škoduje spominu

Ugotovitve mednarodnih raziskovalnih prizadevanj pomagajo znanstvenikom razumeti, kako pomanjkanje spanja negativno vpliva na spomin.

Raziskovalci z univerz v Groningenu (Nizozemska) in Pensilvaniji so ugotovili, da pri miših pet ur pomanjkanja spanja povzroči izgubo povezave med nevroni v hipokampusu, predelu možganov, povezanem z učenjem in spominom.

Študija, ki bo objavljena v reviji eLife, je prvi, ki poda podrobnosti o tem, zakaj je prikrajšan spanec oškodovan spomin.

»Jasno je, da ima spanje pomembno vlogo v spominu - vemo, da nam dremanje pomaga ohraniti pomembne spomine. Toda kako pomanjkanje spanja poslabša funkcijo hipokampusa in spomin, je manj očitno, «pravi prvi avtor dr. Robbert Havekes, docent na Inštitutu za evolucijske znanosti o življenju v Groningenu.

Predlagano je bilo, da lahko spremembe v povezljivosti med sinapsami - strukturami, ki omogočajo nevronom, da drug drugemu prenašajo signale - vplivajo na spomin.

Da bi to nadalje preučili, so raziskovalci preučili vpliv kratkih obdobij izgube spanja na strukturo dendritov, razvejanih podaljškov živčnih celic, vzdolž katerih se prenašajo impulzi iz drugih sinaptičnih celic v mišjih možganih.

Najprej so uporabili metodo obarvanja s srebrom Golgi za vizualizacijo dolžine dendritov in števila dendritičnih bodic v hipokampusu miši po petih urah pomanjkanja spanja, obdobju izgube spanja, za katero je znano, da poslabša konsolidacijo spomina.

Njihove analize so pokazale, da pomanjkanje spanja znatno zmanjša dolžino in gostoto hrbtenice dendritov, ki pripadajo nevronom v CA1 regiji hipokampusa.

Ponovili so poskus izgube spanja, vendar so miši tri ure zatem pustili nemoteno spati. To obdobje je bilo izbrano na podlagi predhodnega dela znanstvenikov, ki je pokazalo, da tri ure zadostujejo za obnovo primanjkljajev, ki jih povzroča pomanjkanje spanja.

Učinki peturnega pomanjkanja spanja pri miših so se obrnili, tako da so bile njihove dendritične strukture podobne tistim pri miših, ki so spale.

Nato so raziskovalci raziskali, kaj se je dogajalo med pomanjkanjem spanja na molekularni ravni.

"Zanimalo nas je, ali so strukturne spremembe v hipokampusu lahko povezane s povečano aktivnostjo beljakovinskega kofilina, saj lahko to povzroči krčenje in izgubo dendritičnih bodic," pravi Havekes.

"Naše nadaljnje študije so pokazale, da molekularni mehanizmi, na katerih temeljijo negativni učinki izgube spanja, dejansko ciljajo na kofilin.

»Blokiranje te beljakovine v hipokampalnih nevronih miši, ki jim primanjkuje spanja, ni samo preprečilo izgube nevronske povezanosti, temveč je tudi spominske procese odporno na izgubo spanja. Miše, ki jim primanjkuje spanja, so se učile kot tudi osebe, ki niso prespane. "

Ted Abel, dr., Družinski profesor biologije na Univerzi v Pennsylvaniji in višji avtor študije, pojasnjuje: "Pomanjkanje spanja je pogosta težava naše sodobne družbe, ki ima 24 ur na dan, 7 dni v tednu in ima resne posledice za zdravje, splošno počutje in delovanje možganov.

»Kljub desetletjem raziskav ostajajo razlogi, zakaj izguba spanja negativno vpliva na delovanje možganov, neznani. Naš novi opis poti, po kateri pomanjkanje spanja vpliva na konsolidacijo spomina, poudarja pomen sposobnosti nevronske celične mreže, da se prilagodi izgubi spanja.

»Kar je najbolj presenetljivo, je, da se te nevronske povezave obnovijo z večurnim okrevanjem. Tako imajo subjekti priložnost, da nadoknadijo prepotreben spanec, na hitro preoblikujejo svoje možgane. "

Vir: Elife / EurekAlert