Evo čemu služi pomicanje očiju tijekom spavanja
Spavanje s brzim pokretima očiju (REM) donosi kratka, ali povremena buđenja. Godine 1966. dr. Frederick Snyder izvijestio je da bi "stražarska" funkcija REM-a mogla pomoći životinjama da pripreme odgovor na borbu ili bijeg protiv potencijalnih napada grabežljivaca. Međutim, do danas nije bilo eksperimentalnih dokaza za ovu hipotezu.
Sada je istraživački tim predvođen dr. Wangom Lipingom iz Shenzhen Institute of Advanced Technology (SIAT) Kineske akademije znanosti izvijestio o zajedničkom krugu koji regulira i urođeni strah i REM san, što je dokazalo ovu hipotezu.
U eksperimentu su životinje spavale u zatvorenoj komori i bile su izložene mirisu trimetiltiazolina (TMT), poticaju koji ukazuje na prisutnost grabežljivca.
"TMT je pokrenuo brzo uzbuđenje iz REM spavanja, ali ne i iz sna bez brzih pokreta očiju. To sugerira da REM spavanje ima specifična svojstva koja omogućuju brzo uzbuđenje kao odgovor na predatorske podražaje", rekao je dr. Wang.
Kako REM spavanje općenito karakteriziraju viši pragovi uzbuđenja od spavanja bez brzih pokreta očiju (NREM), istraživački je tim nastojao otkriti neuralne mehanizme koji su u osnovi ove REM-specifične funkcije. Ispitivali su medijalnu subtalamičku jezgru (mSTN), regiju mozga koja sadrži visoku gustoću neurona kortikotropin-oslobađajućeg hormona (CRH).
Kombinirajući in vivo snimanje neuralne aktivnosti i manipulacije specifične za stanični tip, otkrili su da mSTN-CRH neuroni proizvode sniženi prag uzbuđenja tijekom REM spavanja za otkrivanje prijetnji predatora, kao i povećane obrambene odgovore nakon buđenja.
Rezultati su također pokazali da je trajna izloženost grabežljivcima izazvala značajno povećanje ukupnog vremena REM spavanja, ali kraće trajanje pojedinačnih epizoda REM-spavanja i fragmentaciju arhitekture spavanja. Neuroni mSTN-CRH potrebni su za ovu prilagodbu REM spavanja na kroničnu izloženost prijetnjama.
Ovo je primjer kako evolucija dovodi do dvije različite, ali povezane funkcije za isti skup neurona, a ne dvije potpuno odvojene neuronske mreže. "Možemo pretpostaviti da prirodna selekcija favorizira optimizaciju postojećih neuronskih sklopova za učinkovitost u transdukciji signala i korištenju energije u odnosu na metabolički skuplja rješenja", rekao je dr. Wang.
U kliničkim studijama uočena je istodobna pojava povećanog REM spavanja i poremećaja raspoloženja povezanih sa stresom. Nova otkrića u ovoj studiji nude potencijalno evolucijsko objašnjenje ovog fenomena i razjašnjavaju temeljni neurobiološki mehanizam.
"Naša studija postavlja pitanje je li moguće liječiti poremećaje raspoloženja ciljanjem na zajednički regulatorni krug spavanja i straha. Nastavit ćemo raditi na ovom pitanju", rekao je dr. Yu-Ting Tseng, glavni autor studije.
Izvor: Neuron