Studija miševa pokazuje kako lišavanje spavanja šteti pamćenju

Nalazi međunarodnih istraživačkih napora pomažu znanstvenicima da razumiju način na koji nedostatak sna negativno utječe na pamćenje.

Istraživači sa sveučilišta Groningen (Nizozemska) i Pennsylvanije otkrili su da kod miševa pet sati neispavanosti dovodi do gubitka povezanosti između neurona u hipokampusu, regiji mozga povezanoj s učenjem i pamćenjem.

Studija, koja će biti objavljena u časopisu eŽivota, prvi je pružio detalje o tome zašto se pamćenju šteti kada je nedostatak sna.

“Jasno je da san igra važnu ulogu u pamćenju - znamo da nam drijemanje pomaže u zadržavanju važnih uspomena. Ali kako nedostatak sna narušava funkciju i pamćenje hipokampusa, manje je očito ”, kaže prvi autor dr. Robbert Havekes, docent na Institutu za evolucijske životne znanosti Groningen.

Predloženo je da promjene u povezanosti između sinapsi - struktura koje omogućuju neuronima da međusobno prenose signale - mogu utjecati na pamćenje.

Da bi to dalje proučavali, istraživači su ispitali utjecaj kratkih razdoblja gubitka sna na strukturu dendrita, grananja ekstenzija živčanih stanica duž kojih se primaju impulsi iz drugih sinaptičkih stanica, u mozgu miša.

Prvo su koristili Golgijevu metodu bojenja srebrom kako bi vizualizirali duljinu dendriti i broj dendritičnih bodlji u hipokampusu miša nakon pet sati nedostatka sna, razdoblja gubitka sna za koje je poznato da narušava konsolidaciju pamćenja.

Njihove su analize pokazale da nedostatak sna značajno smanjuje duljinu i gustoću kralježnice dendritima koji pripadaju neuronima u CA1 regiji hipokampusa.

Ponovili su eksperiment gubitka sna, ali ostavili su miševe da neometano spavaju tri sata nakon toga. Ovo je razdoblje odabrano na temelju prethodnog rada znanstvenika koji je pokazao da su tri sata dovoljna za obnavljanje deficita uzrokovanih nedostatkom sna.

Efekti petosatnog uskraćivanja sna kod miševa bili su obrnuti, tako da su njihove dendritičke strukture bile slične onima uočenim kod miševa koji su spavali.

Zatim su istraživači istražili što se događalo tijekom nedostatka sna na molekularnoj razini.

"Zanimalo nas je jesu li strukturne promjene u hipokampusu povezane s povećanom aktivnošću proteina kofilina, jer to može prouzročiti skupljanje i gubitak dendritičnih bodlji", kaže Havekes.

„Naše daljnje studije otkrile su da molekularni mehanizmi koji stoje u osnovi negativnih učinaka gubitka sna zapravo ciljaju kofilin.

„Blokiranje ovog proteina u hipokampalnim neuronima miševa bez sna ne samo da je spriječilo gubitak neuronske povezanosti, već je i memorijske procese učinilo otpornima na gubitak sna. Miševi koji nisu spavali učili su kao i subjekti koji nisu spavali. "

Ted Abel, dr. Med., Profesor biologije obitelji Brush sa Sveučilišta Pennsylvania i stariji autor studije, objašnjava: „Nedostatak sna čest je problem u našem suvremenom društvu 24/7 i ima ozbiljne posljedice po zdravlje, cjelokupno blagostanje i rad mozga.

“Unatoč desetljećima istraživanja, razlozi zašto gubitak sna negativno utječe na rad mozga ostali su nepoznati. Naš novi opis puta kroz koji nedostatak sna utječe na konsolidaciju pamćenja naglašava važnost sposobnosti neuronske stanice da se prilagodi gubitku spavanja.

“Ono što je možda najupečatljivije jest da se te neuronske veze obnavljaju s nekoliko sati oporavka. Stoga, kad ispitanici imaju priliku nadoknaditi prijeko potreban san, brzo preuređuju svoj mozak. "

Izvor: Elife / EurekAlert