Unepuudus tekitab ajus hävingut, muutes meid muu hulgas halvemaks õppijaks ja häirides meie mälu.
Nüüd näitab hiirte uuring, et osa neist mõjudest võib tuleneda muutustest selles, kuidas ajurakud omavahel seotud on.
Täna ajakirjas Current Biology avaldatud uurimuses näitavad teadlased, et vaid tundide pikkune unepuudus vähendab seda, kui palju eri tüüpi sünapse - kohti, kus neuronid kohtuvad - on õppimise ja mäluga seotud ajupiirkondades. Uurimisrühma sõnul viitavad tulemused uudsele viisile, kuidas uni võib aidata meid teravana hoida.
Uuring "on tehniline tuur de force," ütleb Marcos Frank, Washingtoni osariigi ülikooli neuroteadlane, kes ei osalenud töös. Tema ja teised hoiatavad siiski, et veel ei ole selge, kas see tulemus seletab unepuuduse ebameeldivaid kõrvalmõjusid.
Närvirakud kohtuvad ja suhtlevad kemikaalide kaudu sünapside kaudu, mis võimaldab signaalide liikumist läbi närvisüsteemi. Inimese ajus on triljoneid selliseid ühendusi, mis moodustavad ja korraldavad ümber neuronite ahelad, mis püüavad ja salvestavad teavet. Erinevad teooriad on püüdnud tugineda nendele ühendustele, et selgitada une ja mälu vahelist seost. Üks tuntud idee 2000. aastate algusest pärineb sellest, et sünapside tugevus ajus väheneb, kui me magame, ja et see on oluline energia säästmiseks ja aju ettevalmistamiseks uue teabe kodeerimiseks järgmisel päeval.
Kuid sellised teooriad käsitlevad sünapse sageli suhteliselt ühetaoliselt, ütleb Edinburghi ülikooli neuroteadlane Seth Grant. Viimastel aastatel on tema ja teised teadlased leidnud, et sünapsid on üllatavalt mitmekesised. Nad erinevad mitte ainult signaalide saatmiseks kasutatavate kemikaalide ehk neurotransmitterite, vaid ka nende struktuuri ja neid ümbritsevates neuronites olevate valkude koostise poolest.
Grant ja kolleegid töötasid varem välja meetodi, millega saab sellest mitmekesisusest ajus pilti teha. Kõigepealt muutsid nad hiired nii, et nad toodavad fluorestseeruvaid versioone kahest hästi uuritud valgust, mida toodetakse sünapsides, PSD95 ja SAP102, mis hoiavad neuronite sees koos palju teisi valke. Seejärel pildistasid nad nende hiirte aju mikroskoopia abil ja liigitasid iga sünapsi kolme tüüpi sõltuvalt sellest, kas seal oli PSD95, SAP102 või mõlemad valgud. Kombineerides seda teavet iga sünapsi suuruse ja struktuuri, iga valgu kontsentratsiooni ja valkude ümbertöötlemise kiiruse kohta, leidsid nad kokku 37 erinevat alatüüpi.
Praeguses uuringus uurisid Grant ja tema töörühm, kuidas see sünapside kogum - mida teadlased nimetavad "sünaptoomiks" - unepuuduse korral muutub. Selleks võrdlesid nad hiiri, kes said normaalse koguse nokitsemist, nendega, keda teadlased hoidsid 6 tundi kauem ärkvel, kui nad neid õrnalt pintsliga torkisid või nende puuridesse koputasid. Aju kujutised näitasid, et kuigi sünapside koguarv jäi suhteliselt samaks, vähenes unest ilmajäetud loomadel alatüüpide mitmekesisus, eriti kahes õppimise ja mäluga seotud ajupiirkonnas: ajukoores ja hipokampuses. Eelkõige vähenes kiiresti valke ümbertöötlevate sünapside arv, samas kui aeglaselt ümbertöötlevate sünapside arv suurenes.
Ei ole selge, kuidas unepuudus seda nihet põhjustab, kuigi Grant märgib, et mõned varasemad uuringud on näidanud, et unepuudus võib aeglustada valgusünteesi rakkudes. Üldiselt viitavad tulemused siiski sellele, et uni mängib olulist rolli sünapside mitmekesisuse säilitamisel mäluga seotud ajupiirkondades, ütleb ta - võib-olla aitab see selgitada, miks mälu kannatab, kui me ei saa piisavalt aega voodis olla.
Enamik varasemaid uuringuid ei ole suutnud sünapside erinevusi üldse lahutada, rääkimata sellest, kuidas need muutuvad tervete loomade ajudes vastuseks unepuudusele, lisab Jason Rihel, Londoni Ülikooli Kolledži neuroteadlane, kes ei osalenud töös. Tema ja teised teadlased ütlevad siiski, et on veel lahtine, kas need muutused selgitavad, miks me end pärast magamata ööd kohutavalt tunneme või miks me üldse magamist vajame.
"Suurim raskus on tõesti sorteerida [kõik need muutused ajus] ja välja selgitada, mis on funktsionaalselt oluline," ütleb Harvardi meditsiinikooli neurobioloog Dragana Rogulja, kes ei ole uues uuringus osalenud. Teised andmed meeskonna töös näitavad, et kuigi sünaptoom muutub unepuuduse korral, on see suhteliselt stabiilne tavaliste une-ärkamise tsüklite jooksul, lisab ta, mis tekitab küsimusi selle kohta, mis säilitab seda kogu tavalise päeva jooksul.
Frank nõustub, et on ebaselge, kui oluline on nende leidude tähtsus une funktsiooni selgitamisel. "Kas ma arvan, et sünaptilise mitmekesisuse säilitamine on vastus une mõistatusele? Veel mitte. Aga mind intrigeerib see uudne perspektiiv."
Lisateave: https://www.science.org/content/article/sleep-deprivation-alters-connections-brain-mouse-study-finds
