Показали, як мозок відновлюється під час сну

Електронно-мікроскопічні зображення мозку мишей підтвердили давню гіпотезу: сон відіграє найважливішу роль в здатності організму вчитися чомусь новому.

На отриманих знімках видно, що з’єднання між нейронами ( синапси ) зміцнюються і ростуть під час неспання. Але потім, під час сну, вони “худнуть” практично на 20 відсотків, створюючи простір для подальшого зростання на наступний день.

Дослідники захотіли перевірити “гіпотезу синаптичного гомеостазу”. Згідно з останньою, сон – це своєрідна ціна, яку ми платимо за пластичність нашого мозку. Доктор Кьяра Чіреллі (Chiara Cirelli) з Центру Вісконсіна з вивчення сну і свідомості ( Wisconsin Center for Sleep and Consciousness ) при університеті Вісконсіна в Медісоні використовували 3D-електронну мікроскопію для отримання знімків високого дозволу, що демонструють кору головного мозку мишей.

Фахівці проводили дослідження протягом чотирьох років, проект також включав реконструкцію і аналіз двох областей кори головного мозку мишей. В остаточному підсумку група вчених змогла реконструювати близько 6920 синапсів і виміряти їх розміри. Робота допомогла отримати візуальні докази “гіпотези синаптичного гомеостазу”.

Фахівці порівняли розміри синапсів згодом сну у гризунів (вони витрачали на нього шість-вісім годин до “фотосесії”). Виявилося, що розмір синапсів в середньому зменшувався на 18 відсотків після декількох годин сну.

“Результати показують, що баланс розміру і міцності синапсів порушується під час неспання і відновлюється під час сну, – каже Чіреллі. – Примітно, що переважна більшість синапсів в корі головного мозку досить сильно видозмінюються в розмірах протягом декількох годин неспання і сну”.

Приблизно 80 відсотків усіх синапсів показали подібні зміни. Експерти припускають, що ті синапси, які не змінюються, можуть бути пов’язані з найбільш важливими і стабільними спогадами.

“Якщо застосувати наші висновки, отримані в ході досліджень мишей, до людей, то результати говорять про наступне: щоночі трильйони синапсів в нашій корі головного мозку можуть ставати” стрункішою “на цілих 20 відсотків”, – додає Тонони.

Результати дослідження опубліковані в науковому журналі Science.

Додамо, що раніше дослідники з цієї ж команда розповіли, чому роботи ніколи не будуть відчувати почуття . Крім того, з’ясувалося, що ділянки мозку постійно засипають і прокидаються протягом дня без нашого відома. І, до речі, положення під час сну впливає на процес очищення мозку від токсинів .