Dziesięciolecia badań nad znaczeniem snu w rozwoju mózgu dały nam całkiem dobre wyobrażenie o jego działaniu. Ostatnio amerykańscy naukowcy pogłębili naszą wiedzę na temat głównych funkcji snu, opracowując model matematyczny, który pokazuje, jak sen zmienia się na przestrzeni życia. Badanie to zostało opublikowane w Science Advances.
„Byłem zszokowany, jak ogromna zmiana nastąpiła w krótkim czasie i że ta zmiana następuje, gdy jesteśmy tak młodzi” – mówi Van Savage, ekolog i biolog ewolucyjny z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles.
Sen a praca mózgu
Chociaż sen to jedna rzecz, której wszyscy osobiście doświadczamy prawie codziennie, wciąż jest wiele rzeczy, których o nim nie rozumiemy. Co gorsza, im bliżej patrzymy, tym bardziej złożona wydaje się ta funkcja. „Zakładając, że sen wyewoluował, aby pełnić jakąś podstawową funkcję, jest prawie pewne, że wiele funkcji fizjologicznych zostało powiązanych z tą wszechobecną i czasochłonną cechą życia zwierząt” – piszą Savage i jego zespół w swoim raporcie.
Główną częścią procesu snu jest wejście w stan świadomości wywołany ruchem oczu podczas snu (fazę REM). U dorosłych zwykle zaczyna się to około półtorej godziny po tym, jak zaczęli drzemać i wydaje się być związane z konsolidacją doświadczeń, które mieliśmy na jawie, zamykając je w naszych „bankach pamięci”.
Po co dzieci tyle śpią?
W tym stanie śpiące noworodki spędzają mniej więcej połowę czasu, podczas gdy w wieku 10 lat faza REM stanowi mniej więcej jedną czwartą ich snu. Po ukończeniu 50 roku życia zaledwie 15 procent okresu snu obejmuje fazę snu tworzącą pamięć. Wydaje się więc, że dzieci potrzebują snu REM, aby wzmocnić rozwijający się mózg, wypełniając go doświadczeniami. Niewystarczająca ilość snu zwiększa ryzyko przyszłych uszkodzeń neurologicznych, takich jak demencja.
Łącząc swoją wiedzę z zakresu neurobiologii, biologii i matematyki, naukowcy wykorzystali dane z dziesiątek badań snu, aby sprawdzić, czy ogólne relacje między czasem spędzonym w fazie REM a rozmiarami ciała odzwierciedlają jakąś głębszą regułę dotyczącą rozwoju. Znaleźli dowody na związek masy ciała ze skalowaną ilością czasu snu. U dzieci mózg rośnie szybciej niż reszta ciała, co wymaga dużo uwagi na budowanie połączeń.
Uwzględniono również wstępne pomiary z trzech innych zwierząt, dające pewien wgląd w rozwój królików, szczurów i świnek morskich. Analiza wykazała zaskakującą zgodność u wszystkich gatunków, z możliwością wyraźnego spadku snu REM przy równoważności rozwojowej człowieka po dwóch i pół roku. To, że ta zmiana jest tak dobrze zachowana, sugeruje, że jej funkcja może mieć kluczowe znaczenie dla rozwoju ssaków.
Czytaj też:
Dlaczego drzemki w ciągu dnia przyprawiają o bóle głowy?