A REM alvás kritikus lehet a memória kialakulásában a fiatal agyakban

Az új kutatások szerint a gyors szemmozgás vagy a REM alvás az ébrenlét élményét aktívan átalakítja a fiatal agyak maradandó emlékeivé és képességeivé.

A Washingtoni Állami Egyetem kutatói szerint a megállapítás kiterjeszti a gyermekek alvásigényének megértését, és megkérdőjelezi a REM-romboló gyógyszerek, például stimulánsok és antidepresszánsok egyre növekvő használatát.

Az Országos Egészségügyi Intézetek által finanszírozott tanulmány megjelenik a folyóiratban A tudomány fejlődése.

Az orvosi tudományok professzora, Dr. Marcos Frank, a Washingtoni Állami Egyetem szerint a tudósok tudták, hogy a csecsemő állatok korai életük nagy részét REM-alvásban töltik, de keveset értettek a REM azon képességeinek tényleges anyáiról és csavarjairól, amelyek képesek az emlékek megváltoztatására vagy egyesítésére.

Új betekintést nyújtva Frank és munkatársai dokumentálták az alvás hatásait a fiatal állatok látásfejlődésére. A kutatók azt találták, hogy az agyi áramkörök megváltoznak a vizuális kéregben, amikor az állatok felfedezik a körülöttük lévő világot, de hogy ezeknek a változásoknak „ragaszkodniuk” REM-alvás szükséges.

A tudósok kimutatták, hogy a változásokat bezárja az ERK, egy enzim, amely csak a REM alvás alatt aktiválódik.

"A REM alvás úgy viselkedik, mint a régimódi fotózás kémiai fejlesztője, hogy a tapasztalatok nyomait állandóbbá és koncentráltabbá tegye az agyban" - mondta Frank.

"A tapasztalat törékeny" - mondta. "Ezek a nyomok általában eltűnnek REM alvás nélkül, és az agy alapvetően elfelejti, amit látott."

Frank elmondta, hogy a fiatal agyak, beleértve az emberi gyermekek agyát is, a plaszticitás vagy az átalakítás kritikus periódusain mennek keresztül, amikor a látás, a beszéd, a nyelv, a motoros készségek, a szociális készségek és más magasabb kognitív funkciók kialakulnak.

A tanulmány azt sugallja, hogy ezekben az időszakokban a REM alvás segíti a növekvő agyakat a neuronális kapcsolataik erejének vagy számának beállításában, hogy megfeleljen a környezetüktől kapott bemenetnek - mondta.

Az új leleplezéseknek történelmi előzményeik vannak.

Az 1960-as években Frank szerint a sebészek észrevették, hogy a veleszületett szürkehályog késleltetett eltávolítása gyermekeknél olyan súlyos problémákat eredményez, mint a kettős látás és a szem igazításának képtelensége.

"A vizuális kéreg nagyon érzékeny a kapott információkra, és vannak kritikus időszakok a fejlődéséhez" - mondta. "Ha ezekben a szakaszokban a látás blokkolva van, akkor problémák adódnak."

A kutatók ezen a megállapításon alapuló modellt használtak a REM alvás látásfejlődésre gyakorolt ​​specifikus hatásainak meghatározására. Az állatok egyik szemre tapaszt helyeztek, és agyi aktivitásukat éber állapotban és alvás közben is figyelték.

REM-alvás közben az állatokat szakaszosan ébresztették, kíméletes kopogtatással a házukon. A kontrollokat nem REM alvás közben ébresztették fel.

Az elemzések azt mutatták, hogy a REM alváshiányban szenvedő állatoknál nem alakult ki normális látás.

"REM-alvás nélkül a vizuális kéreg állandó plasztikus változásai nem következtek be, és az ERK enzim nem aktiválódott" - mondta Frank.

Korábban a kutatók megállapították, hogy az ERK úgy működik, hogy az idegsejt génjeit fehérjévé változtatja, amelyek megszilárdítják az agyi változásokat.

Frank meglepődve fedezte fel a REM-alvásban előforduló agyi aktivitási mintákat, amelyek hasonlóak voltak az állatok ébrenléténél.

"Mintha az idegsejtek álmodoznának ébrenléti élményükről" - mondta.

"Ez az első eset, amikor ezekről a hasonló eseményekről a REM-alvás során a fejlődő agyban számoltak be" - mondta Frank. "Mindeddig nem álltak rendelkezésre szilárd bizonyítékok arra, hogy az ébrenlét tapasztalata újra megjelenjen a REM alvás során."

Szerinte a REM alvás fontos lehet az agy más részeinek fejlődése szempontjából, a vizuális kérgén túl, és annak hatása az egész életen át fennmaradhat.

A tanulmány „nagy hatással van a gyermekek alvásának megértésére” - mondta Frank.

"Nagyon sok adat halmozódik fel, amely szerint a gyermek alvásmennyisége befolyásolja képességét arra, hogy jól teljesítsen az iskolában" - mondta. „Ez a tanulmány segít megmagyarázni, miért lehet ez, és miért kell óvatosnak lennünk a gyermekeink alváskorlátozásával szemben.

"Tudjuk, hogy a gyermek fejlődésében különböző idők fordulnak elő, amikor az alvásigény növekszik - nagyon magas a csecsemőknél, de a serdülőknél is, amikor az agyuk gyorsan változik" - mondta.

"Emellett egyre gyakoribb, hogy a gyermekorvosok olyan vegyületeket adnak, amelyek befolyásolják az agytevékenységet az élet elején, nem csak a Ritalint a figyelemzavarra, hanem az antidepresszánsokat és más gyógyszereket is" - mondta Frank.

"Az a tény, hogy nagyon kevés preklinikai kutatási adat áll rendelkezésünkre arról, hogy ezek a gyógyszerek mit jelentenek az agy fejlődése szempontjából mind rövid, mind hosszú távon" - mondta.

„Ezeknek a vegyületeknek szinte mindegyike képes elnyomni az alvást és különösen a REM alvást. A REM alvás nagyon törékeny - a gyógyszerek nagyon könnyen gátolhatják ”- mondta.

Forrás: Washington Állami Egyetem