REM spavanje može biti presudno za stvaranje memorije u mladim mozgovima
Brzo kretanje očima ili REM spavanje aktivno pretvara budna iskustva u trajna sjećanja i sposobnosti mladih mozgova, pokazalo je novo istraživanje.
Istraživači s Državnog sveučilišta u Washingtonu kažu kako ovo otkriće proširuje razumijevanje dječjih potreba za snom i dovodi u pitanje sve veću upotrebu lijekova koji ometaju REM, poput stimulansa i antidepresiva.
Studija koju financira Nacionalni institut za zdravstvo pojavljuje se u časopisu Napredak u znanosti.
Profesor medicinskih znanosti dr. Marcos Frank s državnog sveučilišta u Washingtonu rekao je da su znanstvenici znali da dojenčad životinje provode velik dio svog ranog života u REM snu, ali da se malo razumijelo o stvarnim maticama i sposobnostima REM-a da mijenja ili rekombinira sjećanja.
Pružajući nove uvide, Frank i njegovi kolege dokumentirali su učinke sna na razvoj vida kod mladih životinja. Istraživači su otkrili da se moždani krugovi mijenjaju u vizualnom korteksu dok životinje istražuju svijet oko sebe, ali da je potreban REM san da bi se te promjene "zalijepile".
Znanstvenici su pokazali da promjene zaključava ERK, enzim koji se aktivira samo tijekom REM spavanja.
"REM spavanje djeluje poput razvijača kemikalija u staromodnoj fotografiji kako bi tragovi iskustva postali trajniji i fokusiraniji u mozgu", rekao je Frank.
"Iskustvo je krhko", rekao je. "Ti tragovi obično nestaju bez REM spavanja, a mozak u osnovi zaboravlja ono što je vidio."
Frank je rekao da mladi mozgovi, uključujući i ljudsku djecu, prolaze kroz kritična razdoblja plastičnosti ili preoblikovanja, kada se razvijaju vid, govor, jezik, motoričke vještine, socijalne vještine i druge više kognitivne funkcije.
Studija sugerira da tijekom tih razdoblja REM spavanje pomaže rastućem mozgu prilagoditi snagu ili broj svojih neuronskih veza kako bi odgovarao ulazu koji dobivaju iz svoje okoline, rekao je.
Nova otkrića imaju povijesne prethodnice.
Šezdesetih godina Frank je rekao kako su kirurzi primijetili da je odgođeno uklanjanje urođene mrene u djece rezultiralo ozbiljnim problemima poput dvostrukog vida i nemogućnosti poravnanja očiju.
"Vizualni korteks vrlo je osjetljiv na informacije koje prima i postoje kritična razdoblja za njihov razvoj", rekao je. "Ako je vid blokiran u ovim fazama, onda nastaju problemi."
Istraživači su koristili model zasnovan na tom otkriću kako bi utvrdili specifične učinke REM spavanja na razvoj vida. Životinje su imale flaster postavljen preko jednog oka, a njihova se moždana aktivnost pratila i dok su budni i tijekom spavanja.
Dok su spavale u REM-u, životinje su se s prekidima budile nježnim tapkanjem po ograđenim prostorima. Kontrole su se probudile tijekom ne-REM spavanja.
Analize su pokazale da se normalan vid nije razvio kod životinja s REM deficitom sna.
"Bez REM spavanja nisu se dogodile trajne plastične promjene na vidnom korteksu, a enzim ERK se nije aktivirao", rekao je Frank.
Prije toga, istraživači su utvrdili da ERK djeluje pretvarajući neuronske gene u proteine, koji učvršćuju moždane promjene.
Frank je bio iznenađen otkrivši i uzorke moždane aktivnosti koji se javljaju u REM snu i koji su slični onima viđenim kada su životinje bile budne.
"To je kao da neuroni sanjaju svoje buđenje", rekao je.
"Ovo je prvi put da se zabilježilo da se slični događaji događaju u mozgu u razvoju tijekom REM spavanja", rekao je Frank. "Do sada nije bilo čvrstih dokaza koji pokazuju da se iskustvo buđenja ponovno pojavljuje tijekom REM spavanja."
Rekao je da REM spavanje može biti važno za razvoj drugih dijelova mozga izvan vidnog korteksa, a njegovi se učinci mogu nastaviti tijekom cijelog života.
Studija "ima velike implikacije na naše razumijevanje sna kod djece", rekao je Frank.
"Akumulira se mnogo podataka koji kažu da količina sna koje dijete uspije utječe na njegovu sposobnost da se dobro snađe u školi", rekao je. „Ova studija pomaže objasniti zašto bi to moglo biti i zašto bismo trebali biti oprezni oko ograničavanja sna kod svoje djece.
"Znamo da postoje različita vremena u djetetovu razvoju kada se potrebe za snom povećavaju - one su vrlo visoke kod beba, ali i kod adolescenata kada im se mozak brzo mijenja", rekao je.
"Također, sve je češće da pedijatri daju spojeve koji utječu na moždanu aktivnost ranije u životu, ne samo Ritalin zbog poremećaja pažnje, već i antidepresive i druge lijekove", rekao je Frank.
"Činjenica je da imamo vrlo malo podataka o predkliničkim istraživanjima da bi nam rekli što ti lijekovi čine kratkoročno i dugoročno za razvoj mozga", rekao je.
„Gotovo svi ovi spojevi mogu potencijalno suzbiti san, a posebno REM san. REM spavanje vrlo je krhko - mogu ga vrlo lako inhibirati lijekovima ”, rekao je.
Izvor: Washington State University
