Somnul este prețul pe care îl plătim pentru învățare?
Doi oameni de știință din somn de la Școala de Medicină și Sănătate Publică a Universității din Wisconsin au introdus o ipoteză care contestă teoria conform căreia somnul întărește conexiunile creierului.
În schimb, ipoteza sinaptică a homeostaziei somnului - SHY - spune că somnul este important deoarece slăbește conexiunile dintre celulele creierului pentru a economisi energie, pentru a evita stresul celular și pentru a menține capacitatea neuronilor de a răspunde selectiv la stimuli.
„Somnul este prețul pe care creierul trebuie să îl plătească pentru învățare și memorie”, spune dr. Giulio Tononi, de la Centrul pentru Somn și Conștiință al universității.
„Când este treaz, învățarea întărește conexiunile sinaptice în creier, crescând nevoia de energie și saturând creierul cu informații noi. Somnul permite creierului să se reseteze, ajutând la integrarea materialului nou învățat cu amintirile consolidate, astfel încât creierul să poată începe din nou a doua zi. “
De ce ar trebui creierul să se reseteze?
Să presupunem că v-ați petrecut orele de veghe învățând o nouă abilitate, cum ar fi mersul cu bicicleta. Circuitele implicate în învățare ar fi puternic consolidate, dar a doua zi creierul va trebui să acorde atenție învățării unei noi sarcini. Asta înseamnă că aceste circuite de echitatie cu bicicleta ar trebui amortizate, astfel încât să nu interfereze cu învățarea noii zile, spune Tononi.
„Somnul ajută creierul să renormalizeze puterea sinaptică pe baza unui eșantionare cuprinzătoare a cunoștințelor sale generale despre mediu, mai degrabă decât să fie influențat de intrările specifice unei anumite zile de veghe”, explică el.
Motivul pentru care nu uităm cum să mergem cu bicicleta după o noapte de somn este faptul că aceste circuite active sunt amortizate mai puțin decât cele care nu au fost implicate activ în învățare, adaugă el.
Există dovezi că somnul îmbunătățește caracteristicile importante ale memoriei, inclusiv achiziția, consolidarea, extragerea esențială, integrarea și „uitarea inteligentă”, ceea ce permite creierului să scape de acumularea inevitabilă de detalii neimportante, continuă el.
Cu toate acestea, o credință comună este că somnul ajută memoria prin întărirea în continuare a circuitelor neuronale în timpul învățării în timp ce este treaz.
Dar Tononi și coautorul său, dr. Chiara Cirelli, cred că consolidarea și integrarea amintirilor, precum și restabilirea capacității de a învăța, toate provin din capacitatea somnului de a scădea puterea sinaptică și de a spori raporturile semnal-zgomot.
Laboratorul lui Tononi și Cirelli studiază somnul și conștiința la animale, de la muștele fructelor la oameni. Ei observă că SHY ia în considerare dovezile din studiile moleculare, electrofiziologice și comportamentale, precum și din simulările pe computer. „Homeostazia sinaptică” se referă la capacitatea creierului de a menține un echilibru în puterea conexiunilor din interiorul celulelor sale nervoase, explică cercetătorii.
Într-un articol de recenzie din jurnal Neuron, cercetătorii spun că, deși există dovezi pentru ipoteza SHY, aceasta indică și probleme deschise. O întrebare este dacă creierul ar putea realiza homeostazia sinaptică în timp ce este treaz, având doar câteva circuite angajate și restul off-line și resetându-se.
Alte domenii pentru cercetările viitoare includ funcția specifică a somnului REM - atunci când se întâmplă cel mai mult visat - și rolul posibil crucial al somnului în timpul dezvoltării, un moment de învățare intensă și remodelare masivă a creierului
Sursa: Universitatea din Wisconsin-Madison
