Cercetătorii au reprodus efectele somnului profund prin stimularea unei regiuni a creierului
Somnul joacă un rol esențial în refacerea organismului, menținerea funcțiilor cognitive și consolidarea informațiilor acumulate pe parcursul zilei. Cu toate acestea, numeroase persoane nu reușesc să doarmă suficient, iar lipsa odihnei poate afecta rapid concentrarea, memoria, timpul de reacție și starea generală de spirit. Un nou studiu experimental sugerează însă că unele dintre procesele benefice care au loc în timpul somnului profund ar putea fi reproduse prin stimularea directă a unei anumite regiuni cerebrale.
O echipă de cercetători a dezvoltat o metodă experimentală prin care a reușit să reproducă, într-o zonă limitată a creierului unor șoareci privați de somn, ritmul cerebral caracteristic somnului profund. Rezultatele cercetării, publicate în revista „Nature Neuroscience”, arată că intervenția a redus o parte dintre efectele lipsei de somn și a îmbunătățit performanțele animalelor la un test de memorie.
În mod obișnuit, privarea de somn produce somnolență accentuată, încetinește reacțiile fizice și mentale, reduce capacitatea de concentrare și poate favoriza apariția iritabilității sau a schimbărilor de dispoziție. Atunci când problema persistă pe perioade mai lungi, lipsa odihnei poate fi asociată și cu o probabilitate mai mare de apariție a unor afecțiuni cronice.
Pentru realizarea experimentului, cercetătorii au implantat în creierul șoarecilor cabluri extrem de subțiri prevăzute cu fibră optică. Prin intermediul acestora au fost transmise impulsuri luminoase timp de aproximativ 30 de minute. Stimularea a fost concepută astfel încât să reproducă ritmul undelor cerebrale care apar în mod natural în timpul somnului profund.
Animalele au fost menținute treze pe întreaga durată a experimentului, astfel încât oamenii de știință să poată analiza efectele intervenției în condiții de privare de somn.
Potrivit medicului psihiatru Chiara Cirelli, profesor la Universitatea Wisconsin-Madison, cercetătorii au reușit, practic, să inducă un fel de somn localizat într-o anumită regiune a creierului. În timp ce zona stimulată desfășura procese asociate consolidării memoriei și refacerii capacității de învățare, restul creierului a rămas activ și conectat la mediul exterior.
Un fenomen asemănător poate fi întâlnit în mod natural la delfini. Aceste animale sunt capabile să se odihnească folosind, pe rând, câte o emisferă cerebrală, în timp ce cealaltă emisferă rămâne activă. Acest mecanism le permite să continue să înoate, să respire și să reacționeze la eventualele pericole din jur.
După stimularea cerebrală, șoarecii au prezentat indicii potrivit cărora aveau nevoie de mai puțin somn pentru a se recupera. În regiunile care au fost stimulate, undele cerebrale lente caracteristice somnului profund au fost ulterior mai puțin intense. Aceste unde sunt formate din impulsuri electrice produse de celulele nervoase și reprezintă unul dintre principalele semne ale somnului profund.
Pentru a evalua efectele intervenției asupra memoriei, cercetătorii au supus animalele unui test de memorare. Șoarecii privați de somn care au beneficiat de stimulare în ambele emisfere cerebrale au obținut rezultate apropiate de cele înregistrate de animalele care dormiseră normal.
În schimb, șoarecii care fuseseră ținuți treji, dar care nu primiseră stimularea cerebrală, au avut performanțe mult mai slabe la același test. Rezultatele indică faptul că reproducerea locală a ritmului somnului profund ar putea sprijini procesele de învățare și consolidare a memoriei chiar și atunci când organismul nu beneficiază de somn propriu-zis.
Metoda nu a fost testată până în prezent pe oameni. Cercetătorii subliniază însă că atât oamenii, cât și rozătoarele pot prezenta, în anumite situații, unde cerebrale lente specifice somnului profund chiar și atunci când se află în stare de veghe.
Următoarele etape ale cercetării vor urmări să stabilească dacă rezultate asemănătoare pot fi obținute și în cazul oamenilor. Specialiștii intenționează să analizeze metode de stimulare cerebrală mai puțin invazive decât implanturile cu fibră optică folosite în experimentul realizat pe animale.
Autorii studiului consideră că descoperirea contribuie la o mai bună înțelegere a rolului somnului și a mecanismelor cerebrale implicate în învățare, memorie și refacerea funcțiilor cognitive.
Amy Bany Adams, director interimar al Institutului Național pentru Tulburări Neurologice și Accident Vascular Cerebral din cadrul National Institutes of Health, a afirmat că rezultatele reprezintă un pas important în înțelegerea modului în care ar putea fi prevenite și tratate tulburările asociate declinului cognitiv.
Studiul a fost finanțat de National Institutes of Health din Statele Unite, iar cercetătorii avertizează că rezultatele obținute pe animale nu înseamnă că somnul poate fi înlocuit. Somnul natural rămâne esențial pentru sănătatea organismului, însă experimentul oferă noi indicii despre modul în care anumite efecte ale acestuia ar putea fi reproduse sau susținute prin intervenții asupra activității cerebrale.