Somnul REM poate fi critic pentru formarea memoriei în creierele tinere

Mișcarea rapidă a ochilor sau somnul REM transformă activ experiențele de veghe în amintiri și abilități durabile în creierul tânăr, potrivit noilor cercetări.

Cercetătorii Universității de Stat din Washington spun că descoperirea extinde înțelegerea nevoilor de somn ale copiilor și pune sub semnul întrebării utilizarea tot mai mare a medicamentelor care perturbă REM, cum ar fi stimulanții și antidepresivele.

Studiul finanțat de National Institutes of Health apare în revistă Progrese științifice.

Profesorul de științe medicale, dr. Marcos Frank, de la Universitatea de Stat din Washington, a declarat că oamenii de știință au știut că animalele sugarilor își petrec o mare parte din viața timpurie în somnul REM, dar nu s-a înțeles puțin despre efectele reale ale capacității REM de a schimba sau recombina amintirile.

Oferind noi perspective, Frank și colegii săi au documentat efectele somnului asupra dezvoltării vederii la animalele tinere. Cercetătorii au descoperit că circuitele cerebrale se schimbă în cortexul vizual pe măsură ce animalele explorează lumea din jurul lor, dar că somnul REM este necesar pentru ca aceste schimbări să se „lipească”.

Oamenii de știință au arătat că modificările sunt blocate de ERK, o enzimă care este activată numai în timpul somnului REM.

„Somnul REM acționează ca un dezvoltator chimic în fotografia de modă veche pentru a face urmele de experiență mai permanente și mai concentrate în creier”, a spus Frank.

„Experiența este fragilă”, a spus el. „Aceste urme tind să dispară fără somn REM și creierul uită practic ceea ce a văzut.”

Frank a spus că creierele tinere, inclusiv cele ale copiilor umani, trec prin perioade critice de plasticitate sau remodelare, când se dezvoltă vederea, vorbirea, limbajul, abilitățile motorii, abilitățile sociale și alte funcții cognitive superioare.

Studiul sugerează că, în aceste perioade, somnul REM ajută creierele în creștere să regleze puterea sau numărul conexiunilor lor neuronale pentru a se potrivi cu intrarea pe care o primesc din mediul lor, a spus el.

Noile revelații au antecedente istorice.

În anii 1960, Frank a spus că chirurgii au observat că îndepărtarea întârziată a cataractei congenitale la copii a dus la probleme grave, cum ar fi vederea dublă și incapacitatea de a alinia ochii.

„Cortexul vizual este foarte sensibil la informațiile pe care le primește și există perioade critice pentru dezvoltarea sa”, a spus el. „Dacă vederea este blocată în aceste etape, atunci rezultă probleme.”

Cercetătorii au folosit un model bazat pe această constatare pentru a determina efectele specifice ale somnului REM asupra dezvoltării vederii. Animalele aveau un plasture plasat peste un ochi și activitatea creierului lor a fost monitorizată atât în ​​timp ce erau treji, cât și în timpul somnului.

În timpul somnului REM, animalele au fost trezite intermitent prin atingerea ușoară a incintei lor. Controalele au fost trezite în timpul somnului non-REM.

Analizele au arătat că vederea normală nu s-a dezvoltat la animalele care suferă de un deficit de somn REM.

Fara somn REM, modificari plastice permanente la cortexul vizual nu au avut loc si enzima ERK nu a activat, a spus Frank.

Anterior, cercetătorii au stabilit că ERK funcționează transformând genele neuronale în proteine, care solidifică modificările creierului.

Frank a fost surprins să descopere și modele de activitate a creierului care apar în somnul REM, care erau similare cu cele observate când animalele erau treji.

„Este ca și cum neuronii visează la experiența lor de veghe”, a spus el.

Aceasta este prima data cand aceste evenimente similare au fost raportate sa apara in creierul in curs de dezvoltare in timpul somnului REM, a spus Frank. „Până în prezent, nu au existat dovezi puternice care să arate că experiența de veghe reapare în timpul somnului REM”.

El a spus că somnul REM poate fi important pentru dezvoltarea altor părți ale creierului dincolo de cortexul vizual și efectele acestuia pot continua pe tot parcursul vieții.

Studiul „are implicații mari pentru înțelegerea somnului la copii”, a spus Frank.

„Se acumulează o mulțime de date care spun că cantitatea de somn pe care un copil o are afectează capacitatea sa de a se descurca bine la școală”, a spus el. „Acest studiu ne explică de ce ar putea fi acest lucru și de ce ar trebui să fim prudenți cu privire la restricționarea somnului la copiii noștri.

„Știm că există momente diferite în dezvoltarea copilului când nevoile de somn cresc - sunt foarte mari la copii, dar și la adolescenți, când creierul lor se schimbă rapid”, a spus el.

De asemenea, devine din ce in ce mai frecvent pentru medicii pediatri sa ofere compusi care afecteaza activitatea creierului mai devreme in viata, nu doar Ritalin pentru tulburarea deficitului de atentie, ci si antidepresive si alte medicamente, a spus Frank.

Faptul este că avem foarte puține date de cercetare pre-clinică care să ne spună ce fac aceste medicamente pentru dezvoltarea creierelor atât pe termen scurt, cât și pe termen lung, a spus el.

Aproape toți acești compuși pot suprima somnul și, în special, somnul REM. Somnul REM este foarte fragil - poate fi inhibat de droguri foarte ușor ”, a spus el.

Sursa: Universitatea de Stat din Washington