Ο ύπνος καθαρίζει τη μνήμη
«Σβήνει» προσωρινά δεδομένα
άραγε, κοιμόμαστε και σε τι χρησιμεύει ο ύπνος; Αυτό είναι από τα πιο δυσεπίλυτα ερωτήματα που απασχολούν τους ερευνητές, οι οποίοι τώρα διατυπώνουν την άποψη ότι κατά τη διάρκεια του ύπνου συρρικνώνονται οι συνάψεις του εγκεφάλου, οι οδοί επικοινωνίας μεταξύ των νευρώνων. Εν ολίγοις, όταν κοιμόμαστε ο εγκέφαλος ξεχνάει αυτά που μάθαμε κατά τη διάρκεια της ημέρας. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια του ύπνου παραμένει αναλλοίωτο το ένα πέμπτο των συνάψεων που αφορά σε παγιωμένες αναμνήσεις.
όσο και αναπάντητα ερωτήματα των ερευνητών είναι γιατί κοιμόμαστε. Κάποιοι πιστεύουν ότι κοιμόμαστε για να σώσουμε ενέργεια. Αλλοι θεωρούν ότι κοιμόμαστε για να καθαρίσει ο εγκέφαλος από τα κυτταρικά απόβλητα, ενώ κάποιοι άλλοι πιστεύουν ότι ο ύπνος αναγκάζει τα ζώα να στέκονται ακίνητα και έτσι να κρύβονται από τους θηρευτές τους. Ωστόσο, κάποιες μελέτες που είδαν τώρα τα φώτα της δημοσιότητας, μέσα από τις σελίδες του περιοδικού Science, υποδεικνύουν ότι κοιμόμαστε για να λησμονήσουμε τελικά τα διάφορα πράγματα που μάθαμε κατά τη διάρκεια της ημέρας.
Για να μάθουμε κάτι, θα πρέπει να μεγαλώσουν οι συνάψεις, οι συνδέσεις ανάμεσα στους νευρώνες του εγκεφάλου μας. Αυτές οι συνδέσεις επιτρέπουν στους νευρώνες να ανταλλάσσουν μηνύματα, ενώ σε αυτά τα δίκτυα αποθηκεύουμε τις νέες μνήμες.
Το 2003, ο Τζούλιο Τονόνι και η Κιάρα Τσιρέλι, του πανεπιστημίου
Δύο μελέτες που δημοσιεύθηκαν πρόσφατα, δίνουν τη δική τους απάντηση σε ένα βασικό ερώτημα των ερευνητών.
του Ουισκόνσιν, διατύπωσαν την άποψη ότι οι συνάψεις αυτές μεγαλώνουν τόσο πολύ κατά τη διάρκεια της ημέρας που ο εγκέφαλος γίνεται «θορυβώδης». Οταν κοιμόμαστε, επισήμαναν οι ερευνητές, ο εγκέφαλος «κλαδεύει» τις συνάψεις, έτσι ώστε να μην υπάρχουν προβλήματα στη μετάδοση των μηνυμάτων. Μάλιστα, έκτοτε οι δύο ερευνητές βρήκαν πολλά στοιχεία κοιμόμαστε είναι μείζον ερώτημα για τους επιστήμονες, που τώρα πιστεύουν ότι ίσως συμβαίνει για να συρρικνωθούν οι συνάψεις του εγκεφάλου. που υποδεικνύουν την υπόθεση της «συναπτικής ομοιόστασης».
Τελικά, αποδεικνύεται ότι πράγματι οι νευρώνες «κλαδεύουν» τις συνάψεις, όπως τουλάχιστον διαπιστώθηκε από πειράματα που έγιναν σε εργαστηριακό δισκάριο. Οι ειδικοί χορήγησαν σε νευρώνες, που βρίσκονταν σε δισκάρια, φάρμακα που ενίσχυαν την ανάπτυξη των συνάψεων και μετά τους πα- ρακολούθησαν να «κλαδεύουν» τις πλεονάζουσες συνάψεις. Αλλα αποδεικτικά στοιχεία σχετικά με το τι συμβαίνει έρχονται από τα ηλεκτρικά σήματα του εγκεφάλου. Κατά τη διάρκεια του βαθέος ύπνου τα σήματα αυτά επιβραδύνονται.
Ο δρ Τονόνι και η δρ Τσιρέλι πιστεύουν ότι αυτό συμβαίνει λόγω της συρρίκνωσης των συνάψεων. Ταυτόχρονα, από πειρά- ματα που έκαναν σε ποντίκια, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι συνάψεις στον εγκέφαλο κοιμωμένων ποντικών ήταν κατά 18% μικρότερες από ό,τι αυτές στον εγκέφαλο ξύπνιων ποντικών.
Σε μοριακό επίπεδο
Η δεύτερη μελέτη εκπονήθηκε από τον Γκράχαμ Η. Ντίρινγκ, ερευνητή του πανεπιστημίου Τζον Χόπ- κινς. Ο Ντίρινγκ και οι συνεργάτες του προσπάθησαν να ερευνήσουν την υπόθεση της «συναπτικής ομοιόστασης» μελετώντας τις πρωτεΐνες στον εγκέφαλο ποντικών. Σε ένα πείραμα οι επιστήμονες δημιούργησαν ένα μικρό παράθυρο στον εγκέφαλο των πειραματόζωων από το οποίο μπορούσαν να μελετήσουν τα τεκταινόμενα εκεί. Στη συνέχεια, με τη βοήθεια ενός φαρ- μάκου χρωμάτισαν την επιφανειακή πρωτεΐνη των συνάψεων. Ετσι, διαπίστωσαν ότι ο αριθμός των επιφανειακών πρωτεϊνών μειωνόταν κατά τη διάρκεια του ύπνου, κάτι που θα συνέβαινε αν τελικά και οι συνάψεις συρρικνώνονταν.
Ο δρ Ντίρινγκ και οι συνεργάτες τους αναζήτησαν τι προκαλούσε την αλλαγή σε μοριακό επίπεδο, διαπιστώνοντας ότι εκατοντάδες πρωτεΐνες αυξάνονται ή μειώνονται στο εσωτερικό των συνάψεων κατά τη διάρκεια της νύχτας. Ωστόσο, μία πρωτεΐνη ιδιαίτερα, η Homer1A, ξεχώριζε. Από τα πειράματα που έγιναν στο εργαστήριο αποδείχθηκε ότι η συγκεκριμένη πρωτεΐνη διαδραμάτιζε σημαντικό ρόλο στη συρρίκνωση των συνάψεων, ενώ από τις έρευνες που πραγματοποιήσαν οι ειδικοί διαπιστώθηκε ότι ο ύπνος πυροδοτεί τη δημιουργία της πρωτεΐνης Homer1A στους νευρώνες, ενώ στη συνέχεια μεταφέρεται στις συνάψεις.
Επίσης διαπιστώθηκε ότι η συρρίκνωση των συνάψεων δεν αφορά όλους τους νευρώνες. Το ένα πέμπτο των συνάψεων παρέμενε αναλλοίωτο. Είναι πιθανό αυτές οι συνάψεις να αφορούν τις παγιωμένες αναμνήσεις που πρέπει να παραμείνουν αμετάβλητες.
Ωστόσο, πολλοί ερευνητές επισημαίνουν ότι τα προαναφερθέντα συμπεράσματα δεν αποτελούν απόδειξη της υπόθεσης της «συναπτικής ομοιόστασης».
Δύσκολη διαπίστωση
Ο Μάρκος Τζ. Φρανκ, ερευνητής ύπνου στο πολιτειακό πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον, επισημαίνει ότι είναι πολύ δύσκολο να διαπιστωθεί κατά πόσον οι μεταβολές στον εγκέφαλο κατά τη διάρκεια του ύπνου προκαλούνται από τον ύπνο ή από το βιολογικό ρολόι. Αλλωστε, πολλά όργανα λειτουργούν κατά διαφορετικό τρόπο την ώρα του ύπνου όπως το έντερο που δημιουργεί πολλά νέα κύτταρα.