De Meeste mensen kennen het vanuit ervaring: Na zo vele uren van wakker het zijn, voelen uw hersenen onbekwaam om het even welk te absorberen meer-en verscheidene uren van slaap zullen het verfrissen.
Nu verduidelijkt het nieuwe onderzoek van de Universiteit van de School van Wisconsin van Geneeskunde en Volksgezondheid dit fenomeen, ondersteunend het idee dat de slaap een kritieke rol in de capaciteit van de hersenen speelt om in antwoord op zijn milieu te veranderen. Deze capaciteit, genoemd plasticiteit, is centraal bij het leren.
Rapporterend in 20 Januari, 2008, online die versie van de Neurologie van de Aard, de wetenschappers UW-Madison door verscheidene maatregelen worden getoond dat de synapsen - de aanslutingen van de zenuwcel centraal aan hersenenplasticiteit - zeer sterk waren toen de knaagdieren wakker en zwak waren geweest toen zij in slaap waren geweest.
De nieuwe bevindingen versterken de hoogst-gedebatteerde hypothese van de onderzoekers UW-Madison over de rol van slaap. Zij geloven dat mensenslaap zodat hun synapsen voor een nieuwe dag en de volgende ronde kunnen de omvang reduceren en voorbereidingen treffen van het leren en het synaptische versterken.
De menselijke hersenen besteden tot 80 percenten van zijn energie op synaptische activiteit, constant toevoegend en versterkend aanslutingen in antwoord op allerlei stimulatie, verklaart studieauteur Chiara Cirelli, verwante professor van psychiatrie.
Gezien elk van miljoenen neuronen in de menselijke hersenen duizenden synapsen bevat, zijn deze energieuitgaven „reusachtig en kunnen niet worden ondersteund.“
„Wij hebben een off-line periode nodig, wanneer wij niet aan het milieu worden blootgesteld, om synapsen te nemen neer,“ Cirelli zegt. „Wij geloven dat waarom mensen en al het leven organismenslaap is. Zonder slaap, bereiken de hersenen een verzadigingspunt dat belastingen zijn energiebegroting, zijn opslag van levering en zijn capaciteit verder te leren.“
Om de theorie te testen, voerden de onderzoekers zowel moleculaire als elektrobiologische studies bij ratten om synaptische versterking te evalueren, of het versterken, en depressie, of het verzwakken, na slaap en wekkende tijden uit. In één reeks experimenten, bekeken zij hersenenplakken om het aantal specifieke receptoren te meten, of bandplaatsen, die zich aan synapsen hadden bewogen.
Het „Recente onderzoek heeft aangetoond dat aangezien de synaptische activiteitenverhogingen, meer van deze glutamatergic receptoren de synaps ingaan en het groter en sterker maken,“ Cirelli verklaart.
De Groep van Wisconsin was verrast om te vinden dat de ratten een verhoging van de bijna 50 percentenreceptor na een periode van waken in vergelijking met ratten hadden die in slaap waren geweest.
In een tweede moleculair experiment, onderzochten de wetenschappers hoeveel van de receptoren phosphorylation, een andere indicator van synaptische versterking ondergingen. Zij vonden phosphorylation de niveaus veel hoger waren tijdens het wekken dan slaap. De resultaten waren het zelfde toen zij andere enzymen maten die typisch actief tijdens synaptische versterking zijn.