27.01.2014
 
Почему все существа на земле должны спать? Ведь сон отключает сознание, подвергает животных рискам в опасной окружающей среде, а человек тратит на него драгоценное время.

Ученые из университета Висконсина занимаются исследованием теории синаптического гомеостаза, которая указывает на то, что сон укрепляет связи между нейронами мозга. Спящий организм переходит в режим сохранения энергии: связи между клетками мозга ослабевают, чтобы избежать стресса и сохранить способность клеток реагировать на раздражители.

«Сон — это цена, которую платит мозг за умение накапливать информацию и хранить память», — говорит Джулио Тонони из Центра сна и сознания. — «Во время пробуждения и учебного процесса связи между синапсами крепнут, потребность в энергии растет по мере поступления новой информации. Сон «сбрасывает» нагрузку мозга, помогая упорядочить полученную информацию — перевести ее в воспоминания. Поэтому мозг работает со свежей силой каждый новый день». 

Верность гипотезы подтверждена данными молекулярных, электрофизиологических и поведенческих исследований, а также с помощью компьютерных моделей. Допустим, человек приобрел на протяжении дня новый навык — катание на велосипеде. Связи нейронов, которые были задействованы в процессе обучения, остаются активными. Но на следующий день мозгу нужно обратить внимание на другую задачу. Потому возникает необходимость в тушении предыдущей активности мозга, иначе на следующий день эффективность занятий окажется низкой.

После ночного сна человек будет помнить о том, как кататься на велосипеде, поскольку синаптические связи, участвующие в процессе обучения, заглушаются меньше тех, которые вовсе не были вовлечены в процесс. Сон обуславливает главную особенность памяти — отбрасывать лишнее, запоминать важные детали. Одновременно он способствует дальнейшему укреплению связей нейронов во время бодрствования.

Хотя гипотеза получила достаточно доказательств, некоторые вопросы остаются открытыми. Например, возможность достижения синаптического гомеостаза во время бодрствования путем отключения большинства связей. Также ученые собираются изучать функции сна, сопровождаемого быстрыми движениями глаз и сновидениями (REM-сна), так как  предполагают его решающую роль в процессе получения новых знаний и восстановления мозга.