Istraživanje pokazuje da je pomoću svetlosnih implantata i genetskih izmena moguće lokalno reproducirati NREM aktivnost u mozgu miševa bez njihovog potpunog sna. Stimulacija u 30-minutnim ciklusima stabilizovala je sinaptičke veze i smanjila potrebu za sporotalasnim NREM snom u stimulisanim regijama. Autori planiraju da istraže primenu kod ljudi uz razvoj manje invazivnih metoda.
„Lokalni san“ kod miševa: kako stimulacija mozga obnavlja pamćenje bez sna
Generic worker asleep at a computer terminal, 2 October 2006. AFR Picture by ROB HOMER (Photo by Fairfax Media via Getty Images via Getty Images)
Istraživači su kod miševa uspeli da izazovu moždanu aktivnost karakterističnu za NREM (non-rapid eye movement) fazu sna koristeći svetlosne implantate i genetske modifikacije. Eksperimenti su pokazali da je moguće lokalno «prisiliti» deo mozga da prođe kroz procese koji obično idu uz spavanje, što je rezultiralo stabilizacijom i preraspodelom sinaptičkih veza koje su važne za pamćenje.
Šta su istraživači radili
Tim, finansiran od National Institutes of Health (NIH), primenjivao je svetlosne impulse u ciljanih regijama mozga u 30-minutnim ciklusima dok su miševi bili namerno uskraćeni sna. Uz pomoć genetskih modifikacija, stimulacija je reprodukovala sporotalasnu NREM aktivnost lokalno, bez da životinja zapravo zaspi. Narednog perioda spavanja, stimulisane regije su pokazivale smanjenu prirodnu sporotalasnu aktivnost, što istraživači tumače kao smanjenu potrebu za tim tipom sna u tim područjima.
Zašto je to važno
Tokom NREM sna mozak ocenjuje sinapse povezane sa pamćenjem: neke veze se jačaju radi dugoročnog pamćenja, dok se druge „proređuju” kako bi se stvorilo mesto za nove informacije. Lokalna stimulacija, kako navode autori, omogućava jednoj regiji mozga da konsoliduje pamćenje i obnovi funkciju u učenju, dok drugi delovi mozga ostaju budni i povezani sa okolinom — fenomenu koji podseća na jednopoluplu spavanje delfina.
Amy Bany Adams, Ph.D., vršilac dužnosti direktora NIH-ovog National Institute of Neurological Disorders and Stroke: "Ovo istraživanje dalje dešifruje zašto spavamo i kako učimo, što nas približava boljem razumevanju prevencije i lečenja kognitivnog pada."
Chiara Cirelli, M.D., Ph.D., korespondentni autor i profesor psihijatrije na University of Wisconsin–Madison: "U suštini prouzrokujemo san u lokalnoj regiji mozga. Dok taj deo učvršćuje memorije i vraća sposobnost učenja, ostali delovi ostaju budni i povezani sa okolinom."
Ograničenja i sledeći koraci
Rezultati su obećavajući, ali su do sada ostvareni samo kod miševa sa invazivnim implantatima i genetskim modifikacijama. Istraživači planiraju da ispitaju prenosivost nalaza na ljude uz razvoj manje invazivnih metoda stimulacije (npr. transkranijalna stimulacija). Potrebne su dodatne studije da se potvrdi bezbednost, efikasnost i dugoročni efekti takvog pristupa na kogniciju.
Zaključak: Studija otvara novo razumevanje kako se restorativni efekti sna mogu ciljati lokalno u mozgu, što može biti važan korak u razvoju tretmana za poremećaje učenja i kognitivni pad, ali za primenu kod ljudi biće potrebne manje invazivne i rigorozne kliničke provere.
Pomozite nam da budemo bolji.
