zespół naukowców kierowany przez UCLA informuje o tym, dlaczego sen jest niezbędny dla naszego zdrowia i jak mózg leczy się podczas snu.
w bardzo wczesnym życiu sen pomaga budować infrastrukturę mózgu, ale potem nabiera zupełnie nowej roli.
długotrwały brak snu może prowadzić do poważnych problemów zdrowotnych u ludzi i innych zwierząt. Ale dlaczego sen jest tak ważny dla naszego zdrowia? Zespół naukowców z UCLA odpowiedział na to pytanie i po raz pierwszy pokazał, że dramatyczna zmiana celu snu następuje w wieku około 2,5 roku życia.
przed tym wiekiem mózg rośnie bardzo szybko. Podczas snu REM, kiedy pojawiają się żywe sny, młody mózg jest zajęty budowaniem i wzmacnianiem synaps — struktur, które łączą neurony ze sobą i pozwalają im się komunikować.
„nie budź dzieci podczas snu REM — ważna praca jest wykonywana w ich mózgach podczas snu”, powiedziała starsza autorka badania Gina Poe, profesor integracyjnej Biologii i fizjologii UCLA, która od ponad 30 lat prowadzi badania nad snem.
jednak po dwóch i pół roku główny cel snu zmienia się z budowy mózgu na konserwację i naprawę mózgu, rolę, którą utrzymuje do końca naszego życia-informują naukowcy 18 września 2020 r.w czasopiśmie Science Advances. To przejście, jak twierdzą naukowcy, odpowiada zmianom w rozwoju mózgu.
wszystkie zwierzęta naturalnie doświadczają pewnej ilości uszkodzeń neurologicznych podczas przebudzenia, a powstałe zanieczyszczenia, w tym uszkodzone geny i białka w neuronach, mogą się gromadzić i powodować choroby mózgu. Sen pomaga naprawić te uszkodzenia i usunąć zanieczyszczenia-zasadniczo usuwając mózg i usuwając śmieci, które mogą prowadzić do poważnej choroby.
prawie cała ta naprawa mózgu następuje podczas snu, według starszego autora Van Savage ’ a, profesora ekologii i biologii ewolucyjnej UCLA oraz medycyny obliczeniowej, oraz jego współpracowników.
„byłem zszokowany, jak ogromna jest to zmiana w krótkim okresie czasu i że ta zmiana ma miejsce, gdy jesteśmy tak młodzi” – powiedział Savage. „Jest to przejście analogiczne do tego, kiedy woda zamarza do lodu.”
zespół badawczy, w skład którego wchodzili naukowcy z doświadczeniem w dziedzinie neuronauki, biologii, matematyki i statystyki, przeprowadził najbardziej kompleksową statystyczną analizę snu do tej pory, wykorzystując dane z ponad 60 badań snu z udziałem ludzi i innych ssaków. Badali dane na temat snu w trakcie rozwoju-w tym całkowity czas snu, czas snu REM, rozmiar mózgu i rozmiar ciała — i zbudowali i przetestowali model matematyczny, aby wyjaśnić, jak sen zmienia się wraz z rozmiarem mózgu i ciała.
dane były niezwykle spójne: wszystkie gatunki doświadczyły dramatycznego spadku snu REM, gdy osiągnęły ludzki odpowiednik rozwojowy około 2,5 roku życia. Ułamek czasu spędzonego we śnie REM przed i po tym punkcie był mniej więcej taki sam, niezależnie od tego, czy naukowcy badali króliki, szczury, świnie czy ludzi.
sen REM zmniejsza się wraz ze wzrostem wielkości mózgu w trakcie rozwoju-stwierdzili naukowcy. Podczas gdy noworodki spędzają około 50% swojego czasu snu w fazie REM snu, że spada do około 25% w wieku 10 i nadal zmniejsza się z wiekiem. Dorośli w wieku powyżej 50 lat spędzają około 15% swojego czasu śpiąc w fazie REM. Znaczący spadek w REM snu na około 2 i pół dzieje się tak, jak główna zmiana funkcji snu występuje, POE powiedział.
„sen jest równie ważny jak jedzenie” – powiedział Poe. „To cudowne, jak dobry sen odpowiada potrzebom naszego układu nerwowego. Od meduz, przez ptaki i wieloryby, wszyscy śpią. Podczas snu nasze mózgi nie odpoczywają.”
przewlekły brak snu prawdopodobnie przyczynia się do długoterminowych problemów zdrowotnych, takich jak demencja i inne zaburzenia poznawcze, cukrzyca i otyłość, aby wymienić tylko kilka, powiedział Poe. Kiedy zaczynasz czuć się zmęczony, powiedziała, nie walcz z tym-idź do łóżka.
„walczyłem ze snem i ciągnąłem całą noc, kiedy byłem na studiach, a teraz myślę, że to był błąd” -powiedział Savage. „Lepiej byłoby mi się wyspać. Teraz, kiedy czuję się zmęczony, nie mam poczucia winy za spanie.”
dla większości dorosłych, regularne 7,5 godziny snu w nocy jest normalne-a czas leżenia na jawie się nie liczy, mówi Poe. Podczas gdy dzieci potrzebują więcej snu, niemowlęta potrzebują znacznie więcej, mniej więcej dwa razy więcej niż dorośli. Duży procent snu REM u niemowląt jest w przeciwieństwie do ilości snu REM obserwowanego u dorosłych ssaków w ogromnym zakresie rozmiarów mózgu i rozmiarów ciała. Dorośli ludzie mają pięć cykli REM podczas pełnej nocy snu i mogą mieć kilka snów w każdym cyklu.
dobry sen to doskonałe lekarstwo. I to za darmo.
odniesienie: „Unraveling Why we Sleep: Quantitative Analysis Reveals Abrupt Transition from Neural Reorganization to Repair in Early Development” Junyu Cao, Alexander B. Herman, Geoffrey B. West, Gina Poe and Van M. Savage, 18 September 2020, Science Advances.
DOI: 10.1126/sciadv.aba0398
BioRxiv
współautorami badania są Junyu Cao, który prowadził badania w laboratorium Savage ’ a i obecnie jest adiunktem na University of Texas at Austin; Alexander Herman, adiunkt psychiatrii na University of Minnesota, Twin Cities; i Geoffrey West, fizyk, który jest Shannan Distinguished Professor w Santa Fe Institute.