De meeste mensen kennen het vanuit ervaring: Na zo vele uren van wakker het zijn, voelen uw hersenen onbekwaam om any more te absorberen - en verscheidene uren van slaap zullen het verfrissen.
Nu verduidelijkt het nieuwe onderzoek van de Universiteit van de School van Wisconsin van Geneeskunde en Volksgezondheid dit fenomeen, ondersteunend het idee dat de slaap een kritieke rol in de capaciteit van de hersenen speelt om in antwoord op zijn milieu te veranderen. Deze capaciteit, genoemd plasticiteit, is centraal bij het leren.
Rapporterend in 20 Januari, 2008, online die versie van de Neurologie van de Aard, de wetenschappers uW-Madison door verscheidene maatregelen worden getoond dat de synapsen - de verbindingen van de zenuwcel centraal aan hersenenplasticiteit - zeer sterk waren toen de knaagdieren wakker en zwak waren geweest toen zij in slaap waren geweest.
De nieuwe bevindingen versterken de hoogst-gedebatteerde hypothese van de onderzoekers uW-Madison over de rol van slaap. Zij geloven dat mensenslaap zodat hun synapsen voor een nieuwe dag en de volgende ronde kunnen de omvang reduceren en voorbereidingen treffen van het leren en het synaptische versterken. |
|
|
De menselijke hersenen besteden tot 80 percenten van zijn energie op synaptische activiteit, constant toevoegend en versterkend verbindingen in antwoord op allerlei stimulatie, verklaart studieauteur Chiara Cirelli, verwante professor van psychiatrie.
Gezien elk van miljoenen neuronen in de menselijke hersenen duizenden synapsen bevat, zijn deze energieuitgaven „reusachtig en kunnen niet worden ondersteund.“
„Wij hebben een off-line periode nodig, wanneer wij niet aan het milieu worden blootgesteld, om synapsen te nemen neer,“ Cirelli zegt. „Wij geloven dat waarom mensen en al het leven organismenslaap is. Zonder slaap, bereiken de hersenen een verzadigingspunt dat belastingen zijn energiebegroting, zijn opslag van levering en zijn capaciteit verder te leren.“
Om de theorie te testen, voerden de onderzoekers zowel moleculaire als elektrobiologische studies bij ratten om synaptische versterking te evalueren, of het versterken, en depressie, of het verzwakken, na slaap en wekkende tijden uit. In één reeks experimenten, bekeken zij hersenenplakken om het aantal specifieke receptoren te meten, of bandplaatsen, die zich aan synapsen hadden bewogen.
Het „recente onderzoek heeft aangetoond dat aangezien de synaptische activiteitenverhogingen, meer van deze glutamatergic receptoren de synaps ingaan en het groter en sterker maken,“ Cirelli verklaart.
De Groep van Wisconsin was verrast om te vinden dat de ratten een verhoging van de bijna 50 percentenreceptor na een periode van waken in vergelijking met ratten hadden die in slaap waren geweest.
In een tweede moleculair experiment, onderzochten de wetenschappers hoeveel van de receptoren phosphorylation, een andere indicator van synaptische versterking ondergingen. Zij vonden phosphorylation de niveaus veel hoger waren tijdens het wekken dan slaap. De resultaten waren het zelfde toen zij andere enzymen maten die typisch actief tijdens synaptische versterking zijn.
Om hun geval te versterken, voerden Cirelli en de collega's ook studies bij levende ratten uit om elektrosignalen te evalueren die op synaptische veranderingen wijzen in verschillende tijden. Dit in kwestie bevorderend één kant van de hersenen van elke rat met elektrode het volgende wekkend en slapend en dan metend de „opgeroepen reactie,“ die aan een EEG, aan een andere kant gelijkaardig is.
De studies toonden opnieuw aan dat, voor de zelfde niveaus van stimulatie, de reacties sterker waren na langdurig van het wekken en zwakker na slaap voorstellen, die dat de synapsen sterker moeten gegroeid zijn.
„Samen genomen, passen deze moleculaire en elektrobiologische maatregelen met het idee dat onze hersenenkringen progressief sterker worden tijdens waken en dat de slaap helpt om hen aan een duurzame basislijn opnieuw te calibreren,“ zegt keurig Cirelli.
De theorie hebben zij en de medewerker Dr. Giulio Tononi, professor van psychiatrie, zich ontwikkeld, geroepen de synaptische homeostasehypothese, looppas tegen de korrel van wat vele wetenschappers momenteel denken over hoe de slaap het leren beïnvloedt. Het populairste die begrip deze dagen, zegt Cirelli, is dat tijdens slaap de synapsen op het werk overspelend de informatie tijdens de vorige wekkende uren hard zijn, consoliderend die informatie door nog sterker te worden wordt verworven.
„Dat is verschillend van wat denken wij,“ zij zegt. „Wij geloven dat het leren voorkomt slechts wanneer wij wakker zijn, en de hoofdfunctie van de slaap is onze hersenen en al zijn synapsenhelling te houden en efficiënt.“
Bron: Het Land van Dian
Universiteit van Wisconsin-Madison
|
|
|
|
|
|
|
|
|
