Iako je dobro poznato da spavanje poboljšava kognitivnu izvedbu, temeljni neuralni mehanizmi, posebice oni koji se odnose na spavanje bez brzih pokreta očiju (NREM), i dalje su prilično uglavnom neistraženi. No, čini se da je nova studija istraživača Sveučilišta Rice, Metodističkog centra za obnovu neuralnih sustava u Houstonu i Medicinskog fakulteta Weill Cornell otkrila ključni mehanizam kojim spavanje poboljšava neuronske i bihevioralne performanse. A to bi, kažu, moglo promijeniti naše temeljne razumijevanje kako spavanje jača sposobnosti mozga.

Drijemež potiče sinkronizaciju

Istraživanje, objavljeno u časopisu Science, otkriva kako NREM, lakši san koji doživljavamo dok drijemamo, potiče sinkronizaciju mozga i poboljšava kodiranje informacija. Istraživači su te učinke replicirali kroz invazivnu stimulaciju i tako ukazali na potencijalne neuromodulacijske terapije, tretmane za liječenje poremećaje spavanja pa čak i metode kojima bi se poboljšale naše kognitivne i bihevioralne performanse.

Istraživači su ispitali neuralne aktivnosti u više područja mozga makakija prije i nakon NREM sna. Koristeći višeelektrodne nizove zabilježili su aktivnost tisuća neurona primarnom i srednjem vidnom korteksu i dorzolateralnom prefrontalnom korteksu, područjima mozga povezanim s vizualnom obradom i izvršnim funkcijama. A da se makaki majmuni nalaze u NREM fati sna utvrđeno je polisomnografijom za praćenje aktivnosti mozga i mišića uz videoanalizom očiju i tijela.

Poboljšane performanse

Tijekom sna primijećeno je povećanje aktivnosti delta valova niske frekvencije i sinkronizirano aktiviranje među neuronima u različitim kortikalnim regijama, objašnjavaju istraživači. Nakon sna aktivnost neurona postala je desinkronizirana, što im je omogućilo da se aktiviraju neovisno. To je pak, kažu, poboljšalo točnost obrade informacija i performansi u obavljanju zadataka.

Neuralne učinke sna istraživači su simulirali i niskofrekventnom električnom stimulacijom vidnog korteksa. Ova umjetna stimulacija reproducirala je učinak desinkronizacije viđen nakon spavanja i na sličan je način poboljšala izvedbu. To znači, objašnjavaju istraživači, da bi se neki od učinaka spavanja na obnavljanje i poboljšanje performansi mogli postići i bez potrebe za pravim snom. A to bi moglo biti od koristi u liječenju osoba s poremećajima spavanja ili prilikom istraživanja svemira.

"Studija produbljuje naše mehaničko razumijevanje uloge sna u kognitivnoj funkciji i ukazuje na to da bi specifični obrasci stimulacije mozga mogli zamijeniti neke koristi sna. To znači da bismo u budućnosti mogli potaknuti rad mozga neovisno o samom snu", zaključuju istraživači.