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Studi Cosa succede durante il sonno con il cervello?
Perché abbiamo bisogno di dormire e cosa succede durante le fasi di riposo nel nostro cervello? Domande a cui non è possibile rispondere in modo chiaro fino ad oggi. I ricercatori dell'Ospedale universitario di Friburgo hanno ora scoperto come il cervello crea spazio per nuove informazioni durante il sonno.
Perché le persone e gli animali dormono, secondo l'ospedale universitario di Friburgo "non è ancora chiaro". Il gruppo di ricerca guidato dal professor. Tuttavia, Christoph Nissen, direttore medico del laboratorio del sonno presso il Dipartimento di Psichiatria e Psicoterapia presso l'Ospedale Università di Friburgo, ha potuto nel suo studio dimostrare che "riduce l'attività complessiva delle connessioni delle cellule nervose chiamate sinapsi nel sonno." Lo spazio del cervello praticamente nel sonno Questo crea un nuovo spazio per la memorizzazione delle informazioni. I loro risultati hanno i ricercatori sulla rivista "Nature Communications".
Durante il sonno, l'attività della maggior parte delle sinapsi diminuisce e viene creato lo spazio per nuove informazioni. (Immagine: Sagittaria / fotolia.com) Attività delle sinapsi esaminate
Come parte del loro studio, i ricercatori hanno prima esaminato l'attività generale delle sinapsi nel cervello, che è anche indicata come forza di connessione totale. A tale scopo, una determinata area del cervello, che è responsabile del controllo del pollice, è stata stimolata con l'aiuto di una spirale magnetica sopra la testa del soggetto. Attraverso questa cosiddetta stimolazione magnetica transcranica (TMS), la forza di connessione potrebbe essere verificata. Qui, i ricercatori hanno scoperto che dopo la privazione del sonno già uno stimolo significativamente più debole innesca una contrazione del muscolo. Questo è un segno di una maggiore forza di connessione sinaptica.
La forza totale sinaptica aumenta durante il giorno e diminuisce durante il sonno
Utilizzando le misurazioni elettroencefalografiche (EEG), i ricercatori hanno anche valutato le diverse frequenze delle onde cerebrali. La privazione del sonno ha portato ad un aumento significativo delle cosiddette onde theta, riferisce l'ospedale universitario di Friburgo. Da precedenti studi su animali e sull'uomo è noto che questa è un'altra indicazione di aumento della forza totale sinaptica. Secondo il professor sonno Nissen' nel corso della giornata aumento della forza complessiva delle sinapsi nel cervello 'tagli, mentre' l'attività, comunque ad un alto livello dopo la privazione del sonno "rimanere.
Plasticità sinaptica importante base di apprendimento
Nel corso del sonno, la maggior parte delle connessioni sinaptiche sono indebolite, alcune addirittura completamente degradate, riferiscono gli scienziati. Solo le sinapsi importanti potrebbero persistere o addirittura essere rafforzate. In questo modo, il cervello crea nuovamente lo spazio per memorizzare nuove informazioni. Questa adattabilità è chiamata plasticità sinaptica ed è una base importante per l'apprendimento e l'elaborazione flessibile delle informazioni. Secondo la ricerca, il degrado salva anche "lo spazio e risparmia energia, dal momento che entrambi sono necessari nel cervello in gran parte dai punti di connessione".
La mancanza di sonno porta a uno stato di sazietà
Quando le informazioni vengono raccolte durante il giorno, le sinapsi nel cervello sono rafforzate o appena create. Nel presente studio, per la prima volta, è stato possibile dimostrare "che il sonno sposta nuovamente di nuovo le sinapsi e quindi crea spazio per nuove informazioni", afferma il capo dello studio Prof. Dr. med. Nissen. "Così il cervello si ripulisce nel sonno", sottolinea l'esperto. Se questo processo viene impedito dalla mancanza di sonno, il cervello entra in uno stato di saturazione. "Le sinapsi non possono più essere sufficientemente rafforzate o ricostruite. L'apprendimento e l'elaborazione flessibile dell'informazione sono di conseguenza difficili ", continua Nissen.
Protezione contro il sovraccarico
Nella loro ricerca, i ricercatori hanno anche scoperto che l'organismo umano ha una protezione contro il sovraccarico. Per la prima volta negli esseri umani nel corso di un principio era stato scoperto "che garantisce un'elaborazione stimolo permanente, chiamato plasticità omeostatica", dice la dichiarazione del Policlinico Università di Friburgo. Quando le sinapsi di lunga veglia sono già al massimo attivo, non introdurre nuovi stimoli o le informazioni ad un rafforzamento, ma un indebolimento delle connessioni delle cellule nervose, i ricercatori relazione. I nuovi stimoli in arrivo sarebbero quindi elaborati di nuovo normalmente. "Si può presumere che praticamente tutte le funzioni del cervello sono influenzati da come la regolazione delle emozioni, la concentrazione o di apprendimento", ha detto il professor Nissen.
Perché alcune persone dormono meglio dormono meglio?
Secondo i ricercatori di Friburgo University Medical Center "evidente che il fattore di crescita BDNF (brain derived neurotrophic factor) svolge un ruolo importante nella regolazione dell'attività sinaptica." Trovato Anche se è noto che il BDNF dopo il sonno normale, la ri-linking delle cellule nervose e quindi promuove l'apprendimento, ma persistentemente elevata concentrazione di BDNF nel sangue di privazione del sonno sono piuttosto portato ad una saturazione di sinapsi. "Questo potrebbe spiegare perché alcune persone affrontano meglio la privazione del sonno rispetto ad altre", afferma il direttore dello studio Prof. Nissen.
Speranza per nuovi approcci terapeutici
I ricercatori sperano che le loro scoperte possano anche contribuire allo sviluppo di nuove opzioni terapeutiche, ad esempio dopo un ictus o disturbi depressivi. In queste malattie, è importante cambiare le interconnessioni nel cervello. "Questo potrebbe un'influenza mirata del comportamento sonno-veglia, ma altri metodi come la stimolazione transcranica a corrente continua o farmaci essere utilizzati con nuovi meccanismi di plasticità", dice la dichiarazione del Policlinico Università di Friburgo. (Fp)