Ce ar fi dacă o secțiune a creierului ar putea beneficia de pe urma somnului fără ca restul creierului să fie obligat să se oprească? Un nou studiu sprijinit de NIH sugerează că acest lucru ar putea fi realizabil.
Cercetătorii au descoperit o modalitate de a activa un proces esențial asociat somnului în anumite zone ale creierului unor șoareci care erau treji. Aceasta a contribuie la inversarea unor efecte cognitive cauzate de privarea de somn, oferind informații valoroase despre motivele pentru care somnul este atât de esențial pentru învățare și memorie.
Aceste descoperiri contestă ideea clasică conform căreia creierul trebuie să se afle în stare de somn complet pentru a efectua anumite tipuri de îngrijire neuronală. În schimb, cercetarea sugerează că unele funcții restorative pot avea loc local, în regiuni specifice ale creierului, chiar și în vreme ce animalul rămâne treaz și receptiv.
„Ceea ce facem, în esență, este să inducem somnul într-o zonă specifică a creierului. În timp ce acea parte consolidează amintirile și restabilește capacitatea de învățare, alte regiuni rămân conștiente, vigile și conectate la mediu,” a declarat autorul principal dr. Chiara Cirelli, profesor de psihiatrie la Universitatea Wisconsin-Madison. „Delfinii au o abordare similară, dormind cu o emisferă cerebrală la un moment dat.”
Somnul fără mișcări oculare rapide constituie aproximativ 80% din somnul adulților și joacă un rol esențial în menținerea conexiunilor neuronale necesare pentru memorie, scrie SciTechdaily.
Un proces esențial asociat somnului
În această fază, creierul întărește și păstrează conexiunile importante, eliminându-le pe cele mai puțin utile și creând spațiu pentru noi acumulări de informații.
Cercetările anterioare realizate de Cirelli și echipa sa au relevat că șobolanii și oamenii privați de somn pot experimenta pe termen scurt o activitate cerebrală localizată cu unde lente, chiar și atunci când sunt treji.
Aceste episoade scurte au fost probabil prea restrânse pentru a oferi beneficii semnificative, dar au sugerat că inducerea unor perioade mai extinse de activitate similară ar putea avea efecte remarcabile.
În noul studiu, cercetătorii au utilizat implanturi activate prin lumină, împreună cu modificări genetice, pentru a crea cicluri ritmice de activitate și inactivitate într-o parte a creierului unor șoareci privați de somn. Sesiunile de stimulare au durat 30 de minute și au fost concepute pentru a imita modelele de activitate observate în timpul somnului non-REM.
Ulterior, regiunile cerebrale stimulate au prezentat niveluri scăzute de activitate cu unde lente în timpul somnului propriu-zis, ceea ce sugerează că acele zone aveau o nevoie redusă de recuperare.
O activitate localizată în creier
Experimente suplimentare au arătat că beneficiul nu a fost determinat de o scădere globală a activității neuronale, așa cum sugerau unele teorii, ci părea să depindă strict de modelul specific și alternativ de activitate.
Echipa a explorat, de asemenea, dacă această metodă ar putea îmbunătăți comportamentul. Într-un test de memorie tactilă care depinde în mod direct de somn, șoarecii privați de somn care au beneficiat de stimulare în regiunile motorii și senzoriale de pe ambele părți ale creierului au demonstrat performanțe aproape la fel de bune ca șoarecii odihniți. În contrast, șoarecii privați de somn care nu au primit stimulare s-au descurcat semnificativ mai rău.
Cirelli și colegii săi intenționează să investigheze dacă rezultate similare pot fi obținute și la oameni, utilizând metode mai puțin invazive, cum ar fi stimularea transcraniană.
