Neurony krys vystavených nedostatku spánku tlučou špačky
Nová studie na krysách vnáší světlo do toho, jak životní styl s nedostatkem
spánku může narušit fungování lidského těla, aniž by si to člověk uvědomil. Čím
větší nedostatek spánku krysy mají, tím častěji některé z jejich neuronů vypnou
– s následným poklesem výkonu. Vědci z Národního institutu zdraví objevili, že i
když jsou zvířata vzhůru a jsou aktivní, některé skupiny neuronů v části mozku,
kde dochází k myšlení (tedy v kůře), krátce usínají. „Takové unavené neurony v
bdělém mozku mohou být u lidí zodpovědné za poruchy pozornosti, špatné úsudky,
náchylnost k chybám a vznětlivost, což míváme, když jsme nevyspalí, i když se
ještě zvlášť ospalí necítíme,“ vysvětluje Giulio Tononi, M.D., Ph.D., z
University of Wisconsin-Madison. „Překvapivě v mozku s nedostatkem spánku se
skupiny neuronů vypínají v jedné části kůry, ale v jiné ne, a nebo dokonce v
části jedné oblasti ano a v druhé ne.“ Tononi s kolegy píší o svých pozorováních
online v časopisu Nature z 28. dubna 2011. Předchozí studie poukazovaly na
taková lokální zdřímnutí s prodlouženým bděním. Málo se však vědělo, jak se může
měnit příslušná neuronová aktivita. Aby zjistili více, udržovali výzkumníci
krysy několik hodin v bdělém stavu a sledovali elektrickou aktivitu na různých
místech kůry. Dali jim do klecí nové objekty – barevné míče, krabičky, trubičky
a voňavý hnízdní materiál od jiných krys. Čím byly krysy ospalejší, tím víc
skupin neuronů v kůře se vypínalo, zřejmě náhodně, na různých místech.
Elektrické profily těchto unavených neuronů se podobaly těm, které měly neurony
v kůře během NREM nebo ve spánku s pomalými vlnami. Avšak celkový EEG krys
(měření elektrické aktivity mozku na temeni) potvrdilo, stejně jako jejich
chování, že jsou vzhůru. Takže neuronová únava se liší od zřejmějšího
mikrospánku – tří až patnáctisekundové výpadky se zavřením očí a EEG jako ve
spánku, s nímž se někdy setkáváme při prodloužené bdělosti. Je to podobnější
místním výpadkům pozorovaným u některých forem epilepsie, upozorňují výzkumníci.
I když je to prchavé, unavené neurony opravdu ovlivňují výkonnost. Když se
neurony v kůře pro pohyb vypnuly zlomek sekundy před tím, než se krysa pokusila
dosáhnout na cukrovou kuličku, snížilo to pravděpodobnost úspěchu o 37,5 %. A
celkový počet těchto chyb s prodlouženou bdělostí významně stoupal. To
naznačuje, že unavené neurony, a s tím související vzestup aktivity pomalých
vln, mohou přispět k odpovědnosti za zhoršený výkon lidí s nedostatkem spánku,
kteří se mohou zdát chováním i subjektivně jako bdělí.
Skupinky neuronů, které se vypínají s dlouhým bděním, jsou v mnohém zrcadlem
progresivních změn, které nastávají během regeneračního spánku následujícího po
období nedostatku spánku. Podle Tononiho obojí slouží k zachování rovnováhy –
části kompenzačních mechanismů, které regulují potřebu spánku. Právě tak jako
nedostatek spánku způsobuje v celém mozku stav nestability, může také způsobit
místní nestabilitu kůry, pravděpodobně vyčerpáním hladiny chemických přenašečů v
mozku. Tak mohou unavené neurony vypnout jako součást úsporného nebo
obnovujícího procesu pro přetížené neuronové spoje.
„Výzkum ukazuje, že nedostatek spánku v dospívání může mít nepříznivé citové a poznávací následky, které mohou ovlivnit vývoj mozku,“ poznamenal ředitel NIMH Thomas R. Insel, M.D. „Širší linie studií, ke které tohle patří, částečně uvažuje o změnách ve vzorcích spánku rozvíjejícího se mozku jako o možném ukazateli zdraví neurálních spojů, který může začít upadat během kritického přechodu z dětství k dospívání.“
Reference
Local sleep in awake rats. Vyazovskiy VV, Olcese U, Hanlon EC, Nir Y, Cirelli C, Tononi G. Nature. 2011 April 28. http://www.eurekalert.org/pub_releases/2011-04/niom-tnc042711.php
K tématu spánku se můžete podívat také tady http://www.rozhlas.cz/leonardo/priroda/_zprava/pstros-spi-jako-ptakopysk—940797 (pozn. překl.)
Obrázek nahoře: Jedna sekunda signálu EEG, autor: Hugo
Gamboa; Wikimedia Commons
Obrázek dole: Záznam EEG spícího člověka, autor: S.
Jähnichen; Wikimedia Commons
Z originálu Tired Neurons Caught Nodding off in Sleep-deprived Rats; Mensa International Journal, srpen 2011, číslo 551 přeložila Jitka Nováková
Komentáře
Mensa má na našem území bohatou historii, avšak jen její malá část je přehledně zmapována. Hledáme pomocníky, kteří by chtěli projít několik starších časopisů, vybrat z nich relevantní informace a upravit je do přehledné podoby.
Programátora
Šikovného programátora, který by byl ochoten věnovat část svého času a doprogramovat nám sekci Kariéra na intranetu Mensy.
Práce v redakci je dobrovolná a nemůžeme Vám za ni slíbit hmotný honorář. Nabízíme Vám však možnost dělat zajímavé věci s lidmi, se kterými je radost pracovat. Se zájmem se, prosím, obracejte na .
Co je to inteligence, jak se člení a jak ji můžeme změřit, co to znamená IQ?
Popis různých stupnic IQ
Na světě se používají různé stupnice IQ, vysvětlujeme jejich podstatu a vztahy mezi nimi
Historie měření inteligence
Podrobně vysvětlujeme jak se vyvíjely způsoby a metody měření inteligence
Jsme chytřejší než naši předkové?
Rozebíráme Flynnův efekt a změnu průměrné inteligence v populaci během 20. století
Kreativní génius nebo psychotik?
Hranice mezi geniálním a psychotickým jedincem je často velmi úzká, vysvětlujeme, proč tomu tak je a zda spolu tyto vlastnosti souvisí
Chcete znát své IQ?
Přihlaste se na testování IQ pořádané společností Mensa, které na rozdíl od mnoha pochybných testů na internetu probíhá prostřednictvím mezinárodně uznávaného a standardizovaného testu.