Studie na myších ukazuje, jak deprivace spánku poškozuje paměť
Zjištění z mezinárodního výzkumného úsilí pomáhají vědcům pochopit způsob, jakým deprivace spánku negativně ovlivňuje paměť.
Vědci z univerzit v Groningenu (Nizozemsko) a Pensylvánie zjistili, že u myší vede pět hodin spánkové deprivace ke ztrátě spojení mezi neurony v hipokampu, oblasti mozku spojené s učením a pamětí.
Studie, která bude zveřejněna v časopise eLife, je první, kdo poskytuje podrobnosti o tom, proč je paměť poškozena, když je nevyspatá.
"Je jasné, že spánek hraje důležitou roli v paměti - víme, že zdřímnutí nám pomáhá uchovat důležité vzpomínky." Ale jak deprivace spánku zhoršuje hipokampální funkci a paměť, je méně zřejmé, “říká první autor Robbert Havekes, Ph.D., odborný asistent na Groningen Institute for Evolutionary Life Sciences.
Bylo navrženo, že změny v propojení mezi synapsemi - strukturami, které umožňují neuronům předávat si navzájem signály - mohou ovlivnit paměť.
Abychom to mohli dále studovat, vědci zkoumali dopad krátkých období ztráty spánku na strukturu dendritů, větvené rozšíření nervových buněk, podél kterých jsou přijímány impulsy z jiných synaptických buněk v mozku mozku.
Nejprve použili Golgiho metodu barvení stříbra k vizualizaci délky dendritů a počtu dendritických trnů v hipokampu myší po pěti hodinách deprivace spánku, což je období ztráty spánku, o kterém je známo, že zhoršuje konsolidaci paměti.
Jejich analýzy ukázaly, že deprivace spánku významně snižuje délku a hustotu páteře dendritů patřících k neuronům v oblasti CA1 hipokampu.
Zopakovali experiment se ztrátou spánku, ale poté nechali myši nerušeně spát tři hodiny. Toto období bylo vybráno na základě předchozí práce vědců, která ukazuje, že tři hodiny jsou dostatečné k obnovení deficitů způsobených nedostatkem spánku.
Účinky pěthodinové deprivace spánku u myší byly obráceny, takže jejich dendritické struktury byly podobné těm, které byly pozorovány u myší, které spaly.
Vědci poté zkoumali, co se děje během deprivace spánku na molekulární úrovni.
"Byli jsme zvědaví, zda strukturální změny v hipokampu mohou souviset se zvýšenou aktivitou proteinového cofilinu, protože to může způsobit smršťování a ztrátu dendritických trnů," říká Havekes.
"Naše další studie odhalily, že molekulární mechanismy, které jsou základem negativních účinků ztráty spánku, se ve skutečnosti zaměřují na cofilin."
"Blokování tohoto proteinu v hipokampálních neuronech myší s nedostatkem spánku nejen zabránilo ztrátě neuronové konektivity, ale také způsobilo, že paměťové procesy jsou odolné vůči ztrátě spánku." Myši bez spánku se učily stejně jako subjekty bez spánku. “
Ted Abel, Ph.D., profesor biologie rodiny Brushů na Pensylvánské univerzitě a hlavní autor studie, vysvětluje: „Nedostatek spánku je v naší moderní společnosti 24/7 běžným problémem a má vážné důsledky pro zdraví, celková pohoda a funkce mozku.
"Přes desetiletí výzkumu zůstaly neznámé důvody, proč ztráta spánku negativně ovlivňuje funkci mozku." Náš nový popis cesty, kterou deprivace spánku ovlivňuje konsolidaci paměti, zdůrazňuje důležitost schopnosti sítě neuronových buněk přizpůsobit se ztrátě spánku.
"Co je možná nejvýraznější, je to, že tato neuronová spojení jsou obnovena několikahodinovým spánkovým spánkem." Když mají tedy subjekty šanci dohnat tolik potřebný spánek, rychle si přetvářejí mozek. “
Zdroj: Elife / EurekAlert
