Spać spokojnie po tym jak nauczyliśmy się nowych umiejętności i zdobyliśmy wiedzę – takie rady mogą mieć naukowcy, nie tylko dla studentów przed sesją egzaminacyjną. Eksperymenty na myszach sugerują, że dobry i zdrowy sen pomaga wzmocnić wspomnienia i pamięć, poprzez lepsze tworzenie nowych połączeń pomiędzy komórkami mózgu.

Neurolodzy uważają, że zapamiętywanie nowych rzeczy polega na modyfikacji synaps, które łączą komórki mózgu. Liczne badania dokonane w ciągu ostatniej dekady, wykazują, że sen wzmacnia konsolidację nowo formowanych wspomnień u ludzi. Nie wiadomo było jednak jak to wszystko jest ze sobą powiązane.

W celu poznania tego zagadnienia Wenbiao Gan z Skirball Institute of Biomolecular Medicine przy New York University Medical School, wraz ze swoim zespołem badawczym nauczył 15 myszy aby biegały do przodu lub do tyłu na poruszających się pręcie. Po 7 godzinach ćwiczeń, części z nich pozwalano zasnąć, kiedy reszta była pozostawiona bez snu.

Zespół monitorował aktywność i mikroskopijną strukturę kory ruchowej u myszy (tej części mózgu, która kontroluje ruch), poprzez przezroczyste “okienko” przytwierdzone do ich czaszek. Pozwoliło to naukowcom obserwować w czasie rzeczywistym, jak mózg reaguje na uczenie się nowych zadań.

Odkryli, że uczenie nowego zadania prowadziło do formowania się nowego kolca dendrytycznego – malutkiej struktury, która wystaje z końca komórki nerwowej i pomaga przechodzić sygnałom elektrycznym z jednego neuronu do drugiego. Takie zmiany pojawiały się jednak tylko u tych myszy, którym pozwolono spać.

Zdarzenie to zachodziło w fazie snu wolnofalowego (faza snu charakteryzująca się wolnymi ruchami gałek ocznych, jest to tzw. sen głęboki). Każde nowe zadanie powodowało powstawanie innego wzoru kolców, kiełkujących wzdłuż gałęzi tych samych neuronów w korze ruchowej. W tym samym czasie, neurony, które się aktywowały podczas uczenia zadania, włączały się na nowo, najprawdopodobniej w celu ustabilizowania nowo wytworzonych kolców dendrytycznych.

Co więcej – wzrost ten trwał również po tym jak mysz się obudziła. Około 5% nowo uformowanych struktur w korze ruchowej powstało w ciągu 8 do 24 godzin już po wybudzeniu myszy – mówi współautor badań Guang Yang, również pracujący w Skirball Institute. “Nasze poprzednie badania sugerują, że w takim przypadku około 10% tych nowych kolców, powinno być utrzymanych przez kolejnych kilka tygodni lub miesięcy”.

“Naukowcy odkryli fascynujący związek pomiędzy snem, a rozwojem mózgu”, mówi neurobiolog Rafael Yuste z Colombia University w Nowym Yorku. “Wyniki badań sugerują, że może w tym tkwić przyczynowy związek pomiędzy wspomnianym fenomenem, a rozwojem pamięci oraz przechowywaniem w niej informacji”.

Głos zabrał również Anthony Hoftmaat – neurolog z University of Geneva w Szwajcarii: “To zdecydowanie potwierdza wcześniejsze prace, które wykazały kilka interesujących punktów, powiązanych z powstawaniem nowych struktur w korze ruchowej, a procesem uczenia”.

Warto nadmienić, że badania wciąż nie potwierdzają z całkowitą pewnością, że nowe kolce przyczyniają się do przekazywania sygnałów między neuronami, a więc mają kluczowy udział w procesie uczenia. “To będzie interesujące wyzwanie. Sprawdzanie i odkrywanie sfer, które wyglądają na to, że są ze sobą ściśle powiązane”, kontynuuje Holtmaat, “a także mechanizmów, dzięki którym aktywność neuronów, a następnie ich reaktywacja stabilizuje cały proces powstawania nowych synaps”.

Zespół Gana już teraz prowadzi badania, które mają dać odpowiedzi na powyższe pytania. “Chcemy sprawdzić jak aktywność mózgu podczas snu wpływa na przepływ sygnałów w ściśle określonych grupach gałęzi i jaki, w efekcie końcowym, ma on wpływ na formowanie się nowych struktur”.

Korzyści z dobrego snu jest wiele. Niezaprzeczalnym i powszechnie wiadomym faktem jest, że wypoczęta głowa jest w stanie zakodować więcej informacji. Warto pamiętać, że proces budowy jest zawsze długi, a wciskanie ogromnych ilości wiedzy, szczególnie w stresie, to niepotrzebne obciążanie mózgu. Jeśli zależy nam na tym, aby poznawana wiedza była użyteczna przez dłuższy okres w życiu, zadbajmy o odpowiednie jej przechowywanie i wzmacnianie w naszym mózgu. Drodzy studenci (i nie tylko) – zdobywajcie wiedzę i.. spijcie dobrze 🙂

Źródło: Science