Imagine: pixabay.com (Commons Creative – free) + prelucrare proprie
Toată lumea are nevoie de somn, dar nimeni nu știe sigur de ce. Desigur, somnul este atât de important încât poţi să mori fără el. Pentru a explica de ce avem nevoie de somn, oamenii de știință au propus nenumărate teorii, inclusiv credința populară că somnul completează anumite substanțe chimice pentru a menține creierul să funcționeze corect. Din păcate, până astăzi nimeni nu a reușit să identifice aceste substanțe chimice misterioase, lăsând fără răspuns întrebarea de ce oamenii au nevoie de somn.
Din punct de vedere evolutiv, pierderea conştiinţei pentru câteva ore în fiecare zi ne-a lăsat – animale și oameni – fără apărare împotriva posibililor prădători. Nu reprezintă niciun avantaj evolutiv, așa că este rezonabil să ne gândim – din punct de vedere rațional – că funcțiile somnului trebuie să fie atât de importante încât să compenseze vulnerabilitatea asociată cu pierderea conştiinţei.
Deoarece temperatura centrală a corpului la mamifere scade adesea în timpul somnului, unele studii sugerează că somnul este o modalitate de a economisi energie. Dar din punct de vedere energetic, această economie nu reprezintă mai mult de 120 de calorii, pe care nici măcar o felie de pâine nu le are.
Acum, o echipă de cercetători care cercetează fizica și biologia susțin că a descoperit misterul. Dacă cercetările lor sunt corecte, ar putea deschide o serie de tratamente pentru tulburările de somn, răspunzând în același timp la unul dintre cele mai durabile mistere din știința biologică.
Keith Hengen, profesor asistent de biologie la Universitatea Washington din St. Louis, și colegul său, profesorul de fizică Ralf Wessel, au arătat că creierul uman lucrează activ pentru a menține „starea critică”. Acest cuvânt descrie un sistem complex care există la punctul dintre ordine și haos. Cei doi s-au întrebat dacă activitățile de zi cu zi îndepărtează creierul de starea critică și dacă, prin urmare, nevoia de somn a fost modalitatea corpului de a restabili această stare, la fel ca repornirea unui computer când începe să funcționeze defectuos.
Pentru a-și testa ideea, cercetătorii au observat vârfurile electrice ale neuronilor creierului la șobolani, în timp ce animalele și-au desfășurat rutinele obișnuite de somn-veghe. Înregistrând activitatea neuronilor corticali din creierul șobolanilor în mod continuu timp de 10 până la 14 zile (rozătoarele s-au comportat liber), s-a demonstrat că experiența normală de veghe modifică progresiv starea critică și că somnul funcționează pentru a restabili starea critică.
Adică, cercetătorii au putut observa scăderea stării critice a creierului în timpul vieții normale, așa cum credeau. Creierul a atins cel mai înalt nivel de stare critică imediat după un somn odihnitor, precum și tendința de a se îndepărta de starea critică cu cât șobolanii de laborator au rămas treji. De fapt, efectele stării de veghe asupra stării critice au fost atât de semnificative încât cercetătorul a spus că ar putea prezice când șobolanii vor merge la culcare doar pe baza stării lor critice reduse.
Studiul a fost publicat în revista „Nature Neuroscience”, cercetarea limitându-se la creierul șobolanilor, ceea ce înseamnă că rezultatele ar putea să nu fie aceleași pentru creierul uman. Totuși, cercetătorii par convinși că sunt pe calea cea bună pentru a rezolva ghicitoarea de ce dormim.
Sursa: articolul „Sleep restores an optimal computational regime in cortical networks” / nature.com