Расслабление связей: Ученью – день, а неученью – сон
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».