Je li san cijena koju plaćamo za učenje?
Dvoje znanstvenika za spavanje sa Medicinskog i zdravstvenog fakulteta Sveučilišta Wisconsin uveli su hipotezu koja osporava teoriju da spavanje jača moždane veze.
Umjesto toga, sinaptička hipoteza homeostaze o snu - SHY - kaže da je san važan jer slabi veze između moždanih stanica radi uštede energije, izbjegavanja staničnog stresa i održavanja sposobnosti neurona da selektivno reagiraju na podražaje.
"Spavanje je cijena koju mozak mora platiti za učenje i pamćenje", kaže dr. Giulio Tononi, sa sveučilišnog Centra za san i svijest.
„Kad je budan, učenje jača sinaptičke veze u cijelom mozgu, povećavajući potrebu za energijom i zasićujući mozak novim informacijama. Spavanje omogućuje mozgu resetiranje, pomažući integriranju novo naučenog materijala s konsolidiranim sjećanjima, tako da mozak može početi iznova sljedeći dan. ”
Zašto bi mozak trebao resetirati?
Pretpostavimo da ste budno vrijeme provodili učeći novu vještinu, poput vožnje bicikla. Sklopovi koji su uključeni u učenje bili bi jako ojačani, ali sljedeći dan mozak će morati obratiti pažnju na učenje novog zadatka. To znači da bi te krugove za vožnju bicikla trebalo prigušiti kako ne bi ometali učenje novog dana, kaže Tononi.
"Spavanje pomaže mozgu da normalizira sinaptičku snagu na temelju sveobuhvatnog uzorkovanja njegovog cjelokupnog znanja o okolišu, umjesto da bude pristran zbog određenih unosa određenog budnog dana", objašnjava.
Razlog zbog kojeg ne zaboravljamo voziti bicikl nakon noćnog sna je taj što su ti aktivni krugovi prigušeni manje od onih koji nisu bili aktivno uključeni u učenje, dodaje.
Postoje dokazi da spavanje poboljšava važne značajke memorije, uključujući stjecanje, konsolidaciju, vađenje suštine, integraciju i "pametno zaboravljanje", što omogućava mozgu da se riješi neizbježne nakupine nevažnih detalja, nastavlja.
Međutim, jedno je uobičajeno vjerovanje da san pomaže pamćenju daljnjim jačanjem živčanih krugova tijekom učenja dok je budan.
Ali Tononi i njegov koautor dr. Chiara Cirelli vjeruju da konsolidacija i integracija sjećanja, kao i obnavljanje sposobnosti učenja, sve dolazi iz sposobnosti spavanja da smanji sinaptičku snagu i poboljša odnos signala i šuma.
Laboratorij Tononija i Cirellija proučava san i svijest na životinjama u rasponu od voćnih muha do ljudi. Primjećuju da SHY uzima u obzir dokaze molekularnih, elektrofizioloških i bihevioralnih studija, kao i računalnih simulacija. "Sinaptička homeostaza" odnosi se na sposobnost mozga da održi ravnotežu u snazi veza unutar svojih živčanih stanica, objašnjavaju istraživači.
U preglednom članku u časopisu Neuron, istraživači kažu da, iako postoje dokazi za SHY hipotezu, također ukazuje na otvorena pitanja. Jedno je pitanje bi li mozak mogao postići sinaptičku homeostazu dok je budan, uključivanjem samo nekih krugova, a ostatak izvan mreže i resetiranjem.
Druga područja za buduća istraživanja uključuju specifičnu funkciju REM spavanja - kada se najviše sanja - i moguće presudnu ulogu spavanja tijekom razvoja, vrijeme intenzivnog učenja i masivnog preuređivanja mozga
Izvor: Sveučilište Wisconsin-Madison
