Megvan, mire jó az alvás
Hosszú évek kutatómunkája és végtelen találgatás után úgy tűnik, megfejtették, hogy mi végre alszunk, legalábbis ezt sugallják egy négy éves vizsgálat eredményei, amelyekről a Federation of European Neuroscience Societies éves találkozóján számoltak be.
Az agyi háztartás rendben tartását szolgálja az alvás, írja az eredményekről beszámoló New Scientist cikk. Mint Clare Wilson kifejti, az alvás szerepe az lehet, hogy megakadályozza, hogy az agyat elárasszák az új emlékek.
Minden eddig tanulmányozott állat alszik, azonban eddig nem sikerült megfejteni, hogy mi szükség van rá. Ha a kísérleti állatként használt patkányokat nem hagyják aludni, egy hónapon belül elpusztulnak, és ha az emberek néhány napig nem jutnak alváshoz, hallucinálni kezdenek, és epileptikus görcsök is kialakulhatnak.
Az alvás funkcióját magyarázni próbáló elméletek közül az egyik azt javasolja, hogy az álom az új emlékek rögzítésére, konszolidálására szolgálhat, mivel az emberek jobban teljesítenek a memóriateszteken, ha a tanulás után hagyják őket aludni. Az már eddig is kiderült, hogy az ébrenlét alatt az új emlékek azáltal kerülnek rögzítésre, hogy megerősödnek bizonyos idegsejtek közötti kapcsolatok, azonban az a memóriafolyamat, ami az alvás alatt történik, ezidáig ismeretlen volt.
Most viszont egyre nő a bizonyíték, hogy az alvás azért jött létre az evolúció során, hogy miközben alszunk, az idegsejtek közötti kapcsolatokat meg lehessen ritkítani, így felszabadulhasson egy kis hely a másnapi emlékek számára, mondja Giulio Tononi, aki az agyi háztartás rendben tartásával kapcsolatos elképzelést kifejlesztette. A University of Wisconsin-Madison kutatója most közvetlen bizonyítékot is fel tud mutatni az elmélet alátámasztására. Tononi és munkatársai ugyanis egerek agyának szeletein megmérték a szinapszisok méretét alvás előtt és után. Azok a szinapszisok, amelyeket alvási ciklus után mértek, 18%-kal kisebbek voltak, mint azok, amelyek az alvás előttről származtak, azaz a szinapszisok az alvás alatt elgyöngültek, írja Clare Wilson, aki meginterjúvolta a Koppenhágában tartott idegtudós-találkozó néhány résztvevőjét is. A válaszolók szerint az eredmény adatokkal kiválóan alá van támasztva, és igen elegáns, képes arra, hogy megmagyarázza, mi az oka annak, hogy ha kihagyunk egy éjszakai alvást, másnap nehezebben koncentrálunk és nehezebben tanulunk meg új információt: ilyenkor kevesebb kapacitással rendelkezünk az új tapasztalatok kódolásához.
Az eredmény arra is felhívja a figyelmet, hogy ugyanolyan fontos kialudni magunkat, mielőtt meg akarunk valamit tanulni, mint amilyen hasznos, hogy a tanulás után aludjunk.
Indirekt bizonyítékok már utaltak arra, hogy a háztartás-rendbentartási elmélet igaz lehet, így pl. emberek EEG-s vizsgálata azt mutatja, hogy a nap kezdetén az agy elektromosan kevésbé ingerelhető (Reto Huber és munkatársai: Human Cortical Excitability Increases with Time Awake; Cerebral Cortex), azaz elképzelhető, hogy ébredés után gyengébbek a neuronok közötti összeköttetések. Patkánykísérletekben pedig az derült ki, hogy a szinapszisok működésében fontos AMPA-receptor szintje alacsonyabb alvás után. Mindazonáltal, az agyi szeletekből nyert új információ jelenti az eddigi legdirektebb bizonyítékot az alvás, mint memória-tisztogatás elmélete számára, írja a New Scientist, ugyanis a strukturális bizonyítékot nehezebb félreértelmezni.
Tononi beszámolója szerint óriási munka volt megszerezni az adatokat: hét kutató négy évig dolgozott a kb. 7000 szinapszis megmérésén (az ultravékony agyszeletekből 3D-s agymodelleket hoztak létre, és ennek segítségével azonosították a szinapszisokat). Az elmúlt hónapig a kutatók maguk sem tudták, hogy melyik agy melyik egérhez tartozott (kialudta magát az állat vagy sem az agyszeletelés előtt), csak a titkosítás feltörése után derült ki számukra, hogy elméletük alátámasztást nyert.
A kutatók azt is kimutatták, hogy egyes szinapszisok védelmet élveznek: a legnagyobb méretűek (az összes szinapszis ötöde) nem változtak. Valószínűleg ez az alapja annak, magyarázza Tononi, hogy az agy a fontos emlékeket megőrzi. Mindez alátámasztja azt a korábbi megfigyelést is, miszerint a tanulás utáni alvás nem általában serkenti a megtanultak rögzítését, csak akkor, ha fontosnak tartjuk a tanultakat megőrizni (Ines Wilhelm és munkatársai: Sleep Selectively Enhances Memory Expected to Be of Future Relevance, Journal of Neuroscience).
