Чи є сон ціною, яку ми платимо за навчання?
Двоє вчених зі сну з Університету Вісконсінської школи медицини та громадського здоров’я висунули гіпотезу, яка оскаржує теорію, згідно з якою сон зміцнює зв’язок мозку.
Натомість гіпотеза про синаптичний гомеостаз сну - СТИХНИЙ - говорить, що сон важливий, оскільки він послаблює зв’язок між клітинами мозку, щоб економити енергію, уникати клітинного стресу та підтримувати здатність нейронів вибірково реагувати на подразники.
"Сон - це ціна, яку повинен платити мозок за навчання та пам'ять", - говорить д-р Джуліо Тононі, з університетського Центру сну та свідомості.
«Прокинувшись, навчання зміцнює синаптичні зв’язки у всьому мозку, збільшуючи потребу в енергії та насичуючи мозок новою інформацією. Сон дозволяє мозку перезавантажитися, допомагаючи інтегрувати нещодавно вивчений матеріал із консолідованими спогадами, тому мозок може почати заново наступного дня. "
Навіщо мозку потрібно скидати?
Припустимо, ви витратили неспання на вивчення нових навичок, таких як їзда на велосипеді. Схеми, що беруть участь у навчанні, будуть значно зміцнені, але наступного дня мозку потрібно буде звернути увагу на вивчення нового завдання. Це означає, що ці схеми їзди на велосипеді потрібно буде гасити, щоб вони не заважали навчанню нового дня, каже Тононі.
"Сон допомагає мозку перенорувати синаптичну силу на основі всебічної вибірки його загальних знань про навколишнє середовище, а не упередженості певними даними конкретного дня неспання", - пояснює він.
Причиною того, що ми не забуваємо, як їздити на велосипеді після нічного сну, є те, що ці активні схеми загасаються менше, ніж ті, які не брали активної участі в навчанні, додає він.
Є дані, що сон покращує важливі особливості пам'яті, включаючи набуття, консолідацію, витяг сутності, інтеграцію та "розумне забуття", що дозволяє мозку позбутися неминучого накопичення неважливих деталей, продовжує він.
Однак одна загальноприйнята думка полягає в тому, що сон допомагає пам’яті, додатково зміцнюючи нервові ланцюги під час навчання під час неспання.
Але Тононі та його співавтор доктор К'яра Чиреллі вважають, що консолідація та інтеграція спогадів, а також відновлення здатності до навчання - все це завдяки здатності сну зменшувати синаптичну силу та підвищувати співвідношення сигнал / шум.
Лабораторія Тононі та Чиреллі вивчає сон та свідомість у тварин - від плодових мушок до людей. Вони зазначають, що SHY враховує дані молекулярних, електрофізіологічних та поведінкових досліджень, а також комп'ютерне моделювання. "Синаптичний гомеостаз" відноситься до здатності мозку підтримувати баланс у міцності зв'язків у його нервових клітинах, пояснюють дослідники.
В оглядовій статті в журналі Нейрон, дослідники стверджують, що, хоча є докази гіпотези СУМЛИВОСТІ, це також вказує на відкриті питання. Одне питання полягає в тому, чи міг би мозок досягти синаптичного гомеостазу, не сплячи, задіявши лише деякі схеми, а решту поза мережею та перезавантажившись.
Інші сфери для майбутніх досліджень включають специфічну функцію швидкого сну - коли найбільше сновидінь відбувається - і, можливо, вирішальну роль сну під час розвитку, час напруженого навчання та масивної перебудови мозку
Джерело: Університет Вісконсіна-Медісон
