Большинству из нас на собственном опыте известно, что при длительном бодрствовании мозг теряет способность воспринимать информацию, но после нескольких часов сна эта способность восстанавливается. До сих пор считалось, что сон необходим мозгу для обработки полученной информации. Но оказалось, все дело в необходимом нам ослаблении связей между нервными клетками.

Как известно, суть мозговой деятельности заключена в многочисленных контактах между нервными клетками — синапсами. Человеческий мозг тратит до 80% вырабатываемой энергии на обеспечение активности синапсов: синаптические контакты активируются и модифицируются в ответ на любые внешние стимулы. Учитывая то, что каждый из нескольких миллионов нейронов мозга участвует в формировании тысяч синапсов, расход энергии на обеспечение их активности действительно огромен.

Американские исследователи во главе с Чиарой Чирелли (Chiara Cirelli) показали, что сон является своего рода «автономным режимом» работы мозга, во время которого происходит ослабление прочности межнейронных контактов. А при длительном отсутствии сна мозг истощает энергетические запасы и теряет способность усваивать информацию. Иначе говоря, контакты между клетками мозга стабильны при бодрствовании и значительно ослаблены во время сна.

Ученые оценивали число рецепторов, связывающих глутамат (нейромедиатор, служащий основным «передатчиком сигналов» в гиппокампе, зоне мозга, играющей особо важную роль в процессах запоминания), и выяснили, что по мере усиления активности большое их количество перемещается ближе к синапсам, усиливая их чувствительность ко входящим сигналам. Было показано, что у бодрствовавших крыс количество рецепторов в синапсах почти на 50% больше, чем у спящих.

Кроме того, они показали, что у бодрствующих крыс более активен целый ряд других белков, ответственных за работу синапсов, а их ответ на электрическое раздражение более выражен, чем у спящих. Все это говорит о том, что межнейронные контакты — синапсы — в период бодрствования более «крепки» в сравнении со сном. На основе этих данных ученые разработали теорию синаптического гомеостаза, согласно которой межнейронные контакты мозга прогрессивно усиливаются во время бодрствования, а сон способствует их «перекалибровке» до исходного уровня.

Эта теория идет вразрез с наиболее популярным в настоящее время представлением, по которому во время сна синапсы активно обрабатывают информацию, полученную во время бодрствования. Однако авторы придерживаются мнения, что обучение происходит исключительно в состоянии бодрствования, а основной функцией сна является поддержание мозга и всех его синапсов в хорошей форме.

Между прочим, именно на синапсы воздействует все множество наркотических и опьяняющих веществ, начиная с алкоголя и заканчивая амфетаминами. Подробно об их действии мы рассказывали в статье «НЕ СПАТЬ».

«Вечная молодость»