Zarówno ludzie, jak i zwierzęta potrzebują snu, ale wciąż nie ma jasności, dlaczego go potrzebują. Wydaje się na przykład, że sen jest niezbędny do przywrócenia właściwych połączeń synaptycznych i równowagi (homeostazy) w mózgu. W stanie czuwania synapsy, czyli połączenia między komórkami mózgowymi, stają się coraz bardziej rozbudowane i mocniejsze. Zwiększa to ilość potrzebnej mózgowi energii i prowadzi do gromadzenia się białek w mózgu.

Uważa się, że sen przywraca stan sprzed okresu czuwania, zmniejszając liczbę połączeń synaptycznych i przywracając homeostazę. Jak dotąd jednak dowody na to ograniczały się do modeli zwierzęcych.

Aby ustalić, czy hipoteza homeostazy synaptycznej znajduje potwierdzenie u ludzi, naukowcy z Forschungszentrum Jülich Institute of Neuroscience and Medicine(Niemcy) wykorzystali pozytonową tomografię emisyjną (PET) do poszukiwania specyficznego białka - glikoproteiny pęcherzyków synaptycznych 2A (SV2A), markera synaps mózgowych.

Badanie przeprowadzono na 40 osobach. Połowa badanych osób nie spała przez jedną noc.

Po 28 godzinach nieprzerwanego czuwania grupa pozbawiona snu miała wyższe poziomy SV2A w kilku obszarach mózgu, w tym w hipokampie (obszarze ważnym dla pamięci) i wzgórzu, ważnym przekaźniku informacji w mózgu. Gdy pozbawionym snu uczestnikom pozwolono na dwugodzinną drzemkę, wyższe poziomy SV2A były związane z większą aktywnością fal wolnych podczas snu. Fale te są markerem głębokiego snu. Chociaż SV2A jest jedynie wskaźnikiem połączeń komórek mózgowych, a poziom był podwyższony w stosunkowo niewielkim stopniu, wyniki potwierdzają model homeostazy synaptycznej snu i sugerują biologiczny związek między potrzebą snu a narastaniem połączeń komórkowych.

„Podczas deprywacji (braku) snu mózg pozostaje dłużej w stanie czuwania i nadal przetwarza bodźce i informacje” - wskazali autorzy. - Nasze badanie pokazuje, że po około 28,5 godziny czuwania wskaźnik gęstości synaptycznej wzrasta w kilku obszarach mózgu. Sugeruje to, że pozbawienie snu nie tylko powoduje zmęczenie, ale również towarzyszą mu mierzalne zmiany w połączeniach neuronalnych”.

Paweł Wernicki (PAP)

pmw/ zan/