Je spanec cena, ki jo plačamo za učenje?
Dva znanstvenika spanja z Medicinske fakultete Univerze v Wisconsinu sta predstavila hipotezo, ki izpodbija teorijo, da spanje krepi možganske povezave.
Namesto tega sinaptična homeostazna hipoteza spanja - SHY - pravi, da je spanje pomembno, ker oslabi povezave med možganskimi celicami, da prihranijo energijo, se izognejo celičnemu stresu in ohranijo sposobnost nevronov, da se selektivno odzivajo na dražljaje.
"Spanje je cena, ki jo morajo možgani plačati za učenje in spomin," pravi dr. Giulio Tononi iz univerzitetnega Centra za spanje in zavest.
»Ko je budno, učenje krepi sinaptične povezave v možganih, povečuje potrebo po energiji in nasiti možgane z novimi informacijami. Spanje omogoča možganom ponastavitev, pri čemer pomaga naučiti novo gradivo s konsolidiranimi spomini, tako da se možgani lahko začnejo na novo naslednji dan. "
Zakaj bi se morali možgani ponastaviti?
Recimo, da ste svoje budne ure porabili za učenje nove veščine, na primer vožnje s kolesom. Vezja, ki sodelujejo pri učenju, bi se močno okrepila, toda naslednji dan bodo morali možgani biti pozorni na učenje nove naloge. To pomeni, da bi bilo treba te kolesarske kroge dušiti, da ne bi ovirali učenja novega dne, pravi Tononi.
"Spanje pomaga možganom ponovno normalizirati sinaptično moč na podlagi celovitega vzorčenja celotnega znanja o okolju, namesto da bi bili pristranski zaradi določenih vložkov določenega budnega dne," pojasnjuje.
Razlog, da ne pozabimo, kako voziti kolo po nočnem spanju, je ta, da so ti aktivni tokokrogi manj dušeni kot tisti, ki niso bili aktivno vključeni v učenje, dodaja.
Obstajajo dokazi, da spanje izboljša pomembne značilnosti spomina, vključno s pridobivanjem, utrjevanjem, ekstrakcijo bistva, integracijo in "pametnim pozabljanjem", kar omogoča možganom, da se rešijo neizogibnega kopičenja nepomembnih podrobnosti, nadaljuje.
Vendar pa je eno splošno prepričanje, da spanje pomaga spominu tako, da še naprej krepi živčne vezi med učenjem v budnem stanju.
Toda Tononi in njegov soavtor dr. Chiara Cirelli verjameta, da konsolidacija in integracija spominov, pa tudi obnova sposobnosti učenja, izhajajo iz sposobnosti spanja, da zmanjša sinaptično moč in izboljša razmerje med signalom in šumom.
Laboratorij Tononija in Cirellija preučuje spanje in zavest pri živalih, od sadnih muh do ljudi. Ugotavljajo, da SHY upošteva dokaze iz molekularnih, elektrofizioloških in vedenjskih študij ter računalniških simulacij. "Sinaptična homeostaza" se nanaša na sposobnost možganov, da vzdržujejo ravnovesje v moči povezav znotraj svojih živčnih celic, pojasnjujejo raziskovalci.
V preglednem članku v reviji Nevron, raziskovalci pravijo, da čeprav obstajajo dokazi za hipotezo SHY, kaže tudi na odprta vprašanja. Eno od vprašanj je, ali bi možgani lahko dosegli sinaptično homeostazo, medtem ko so budni, tako da bi vključili le nekatera vezja, preostali pa bili izključeni in se ponastavili.
Druga področja za prihodnje raziskave vključujejo posebno funkcijo REM spanja - kadar se večina sanja - in verjetno ključno vlogo spanja med razvojem, čas intenzivnega učenja in obsežnega preoblikovanja možganov
Vir: Univerza Wisconsin-Madison
