Nukkuvatko aivosi, vaikka luulet olevasi valppaana?

Jos et ole nukkunut tarpeeksi, tärkeät aivojen osat saattavat vaipua uneen ja estää sinua selviytymästä tehtävistäsi.

tiistai 3. toukokuuta 2011 teksti Christine Dell'Amore, National Geographic News

Jos uskot tulevasi toimeen äärimmäisen vähällä unella, nyt kannattaa antaa hälytyskellojen soida: jotkin osat aivoistasi nimittäin saattavat torkkua myös valveilla ollessasi. Tämä on käynyt ilmi uudessa rotilla tehdyssä tutkimuksessa.

Tutkijat pitivät rottia väkisin valveilla normaalia pidemmän ajan ja seurasivat sitten niiden aivojen sähköistä toimintaa. Tehtävien ratkaisemisesta huolehtivat aivojen osat vajosivat eräänlaiseen "paikalliseen uneen". Tutkimusryhmän mukaan tällainen tila on todennäköinen myös ihmisellä, joka ei ole nukkunut tarpeeksi.

Yllättävää oli se, että kun rottien aivojen osa-alueet vaipuivat tähän unenkaltaiseen tilaan, "ei näyttänyt siltä, että olisivat olleet jotenkin erilaisella valvetilan tasolla", sanoo tutkimusryhmän johtaja Giulio Tononi, joka työskentelee aivotutkijana Wisconsinin yliopistossa Yhdysvalloissa.

Unessa mutta silti valveilla

Paikallisen unen jaksoista huolimatta yleinen aivojen toiminta ja rottien käyttäytyminen osoittivat, että rotat olivat täysin hereillä.

Aivojen osittainen uinahtaminen ei ole ”vain kiinnostava havainto, jonka merkitystä ei tunneta", jatkaa Giulio Tononi. Se "vaikuttaa todella toimintakykyyn – ja aiheuttaa virheitä".

Kun tutkijat esimerkiksi testasivat, onnistuvatko rotat nappaamaan käpälillään sokeripaloja, liikaa valvoneilla yksilöillä oli vaikeuksia tehtävän suorittamisessa.

Nollaako uni hermosolut?

Giulio Tononi ja hänen kollegansa rekisteröivät laboratoriorottien aivojen sähköistä toimintaa EEG-laitteella (elektroenkefalogrammilla), jonka anturit oli kiinnitetty rottien päähän.

Kun rotat olivat hereillä, niiden neuronit eli hermosolut lähettivät odotuksenmukaisesti tiheästi toistuvia, epäsäännöllisiä signaaleja.

Kun rotat nukkuivat, niiden hermosolut lähettivät vähemmän signaaleja. Useimmiten signaalit muodostivat tasaisesti nousevan ja laskevan käyrän, joka EEG:ssä näkyy "hitaana aaltona". Tämä niin sanottu perusuni, joka ei ole REM- eli vilkeunta, muodostaa noin 80 % kaikesta unesta niin rotilla kuin ihmisilläkin.

Lelujen avulla tutkijat saivat rotat pysymään valveilla yhtäjaksoisesti useita tunteja. Normaalisti "rotat ottavat usein pikku nokosia", huomauttaa Giulio Tononi.

Tutkijaryhmä havaitsi, että kahdella alueella yliväsyneiden rottien aivokuoressa neuronit vaipuivat hidas aalto -vaiheeseen, joka on pohjimmiltaan unitila.

Miksi nisäkkäät nukkuvat?

Ei tiedetä, miksi osa osa valvetilassa olevien aivojen neuroneista uinahtaa. Se saattaa kuitenkin liittyä siihen, miksi nisäkkäät yleensä nukkuvat, mikä on yhä avoin kysymys, sanoo Giulio Tononi.

Neuronit "tallentavat" koko ajan uutta informaatiota, ja yleisen teorian mukaan neuronien täytyy tietyssä vaiheessa "kytkeytyä pois päältä" nollatakseen itsensä ja valmistautuakseen oppimaan jälleen uutta.

"Jos tämä olettamus pitää paikkansa, se tarkoittaa sitä, että [jos ihminen pitkitttää nukkumaanmenoa] hän alkaa tiettynä ajankohtana kuormittaa liikaa neuronejaan ja saavuttaa rajan, jossa niiden vastaanottokyky loppuu."

Siksi neuronit "pitävät tauon, vaikkei niiden pitäisi". Siitä saa maksaa oman hintansa, kun tekee "typeriä" virheitä, Tononi toteaa.

Giulio Tononin ja hänen kollegoidensa tutkimustulokset julkaistiin Nature-tiedelehdessä huhtikuun lopulla.

Ehkä sinua kiinnostaa...

Ehkä tämä kiinnostaa sinua ...