Сон очищает мозг для нового дня

Ученые определили молекулярную структуру белков, которые могут снизить отдых после сна. Они налипают на синапсы, части нейронов, позволяющие передавать сигналы.

Исследователи сна в Медицинской школе Висконсина-Мадисона выдвигают теорию «синаптического гомеостаза». Она заключается в том, что во время бодрствования синапсы растут в размерах за счет постоянного обучения и приспособления к новой среде. Сон освежает мозг, расслабляя синапсы, а от размера зависит их расход энергии. Сон – очищает синапсы, сохраняет энергию и записывает новый материал, убирая все лишнее. Потому обновленный мозг готов к работе с утра. Оказалось, что уровни белков, которые отвечают за «общение» синапсов у нейронов на 30 – 40% снижены во время сна. Они изучили эти связи на плодовых мушках, чтобы выделить белок Bruchpilot (BRP). У отдохнувших хорошо насекомых уровни BRP и других белков очень низки, что позволяет синапсам расти и обучаться на протяжении нового дня. «Сон необходим для нормального функционирования мозга, обучения новым вещам, сличения событий из памяти и новых событий за день», - говорит К. Чиррели, адъюнкт - профессор психиатрии. – «Во время сна, как мы полагаем, синапсы перезагружаются: после сна сжимаются даже самые сильные из них, а слабые вовсе могут исчезнуть». Под микроскопом были изучены три основные области мозга плодовой мушки, связанные с процессом обучения. В прошлом году ученые из той же команды обнаружили подобные изменения у крыс. Например, они сильнее реагируют на электростимуляцию после сна, который является залогом для выживания. Ученые создали «возбудителя мух», состоящего из коробки и 10 пластин, в каждую из которых посадили по 32 пленницы. Манипулятор перемешивал пластины, мешая мухам дремать. Их лишали сна на сутки, а затем анализировали мозг, измеряя уровни белков синапсов. Все уровни повышались во время бодрствования и снижались после сна. Высокий уровень белка с утра приводит к тому, что человек становится рассеянным и не способен сосредоточиться на дневной активности.