Γιατί κοιμόμαστε; Όλα τα ζώα, από τις μύγες ως τον άνθρωπο, έχουν ανάγκη τον ύπνο, κάτι το οποίο σημαίνει ότι η συγκεκριμένη «μη δραστηριότητα» έχει μια ζωτική χρησιμότητα. Η χρησιμότητα αυτή δεν έχει ωστόσο διαλευκανθεί πλήρως από τους επιστήμονες. Δυο κορυφαίοι ειδικοί του ύπνου έχουν προτείνει εδώ και μερικά χρόνια μια ανατρεπτική θεωρία σχετικά με τις ακριβείς υπηρεσίες που αυτός παρέχει στον εγκέφαλό μας. Τώρα μια ανασκόπηση των σχετικών μελετών φαίνεται να την κάνει ακόμα πιο πειστική.

Εξασθένηση των δικτύων των νευρώνων

Μια ευρέως διαδεδομένη θεωρία υποστηρίζει ότι ο ύπνος βοηθάει τη μνήμη και τη μάθηση ενισχύοντας τα δίκτυα που δημιουργούνται μεταξύ των νευρώνων όταν σχηματίζουμε νέες αναμνήσεις – όταν π.χ. μαθαίνουμε μια ξένη γλώσσα ή να κάνουμε ποδήλατο. Ο Τζούλιο Τονόνι, καθηγητής Ψυχιατρικής και επικεφαλής του Κέντρου για τον Υπνο και τη Συνείδηση της Σχολής Ιατρικής και Δημόσιας Υγείας του Πανεπιστημίου Γουισκόνσιν-Μάντισον, και η συνεργάτης του Κιάρα Τσιρέλι υποστηρίζουν ακριβώς το αντίθετο.

Σύμφωνα με την Υπόθεση της Συναπτικής Ομοιόστασης (Synaptic Homeostasis Hypothesis – SHY) που έχουν διατυπώσει ο ύπνος ναι μεν βοηθάει τη μνήμη και τη μάθηση, όμως αυτό δεν το κάνει ενισχύοντας τις συνάψεις αλλά εξασθενώντας τις. Η εξασθένηση αυτή, όπως σημειώνουν οι δυο ψυχίατροι σε μια ανασκόπηση προηγούμενων μελετών που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Neuron», εξοικονομεί ενέργεια εμποδίζοντας το κυτταρικό στρες και διατηρώντας την ικανότητα των νευρώνων να αποκρίνονται επιλεκτικά στα ερεθίσματα.

«Ο ύπνος είναι το τίμημα που πρέπει να πληρώσει ο εγκέφαλος για τη μάθηση και τη μνήμη» αναφέρει σε δελτίο Τύπου ο καθηγητής Τονόνι. «Κατά τη διάρκεια της εγρήγορσης η μάθηση ενισχύει τις συνδέσεις των συνάψεων σε όλο τον εγκέφαλο αυξάνοντας τις ανάγκες σε ενέργεια και προκαλώντας κορεσμό στον εγκέφαλο με νέες πληροφορίες. Ο ύπνος επιτρέπει στον εγκέφαλο να κάνει επανεκκίνηση, βοηθώντας τον να ενσωματώσει το νέο υλικό που μόλις έμαθε με παγιωμένες αναμνήσεις ώστε να μπορέσει να ξεκινήσει εκ νέου την επόμενη μέρα».

Ισορροπία στο σύστημα

Το εργαστήριο του δρος Τονόνι ειδικεύεται στη μελέτη του ύπνου και της συνείδησης στον άνθρωπο και στα ζώα (ο ιδιος και η δρ Τσιρέλι έχουν επίσης διατυπώσει τη Θεωρία της Ενσωμάτωσης Πληροφοριών, τη μια από τις δυο βασικές θεωρίες που προσπαθούν να εξηγήσουν τη συνείδηση). Η Θεωρία της Συναπτικής Ομοιόστασης βασίζεται σε στοιχεία που έχουν συγκεντρώσει από μοριακές, ηλεκτροφυσιολογικές και συμπεριφορικές μελέτες καθώς και σε προσομοιώσεις στον ηλεκτρονικό υπολογιστή. Ο όρος «συναπτική ομοιόσταση», όπως αναφέρουν, περιγράφει την ικανότητα του εγκεφάλου να διατηρεί μια ισορροπία στην ισχύ των συνδέσεων ανάμεσα στα κύτταρά του.

Όπως για έναν ηλεκτρονικό υπολογιστή έτσι και για τον εγκέφαλο, εξηγούν, η «επανεκκίνηση» είναι απαραίτητη γιατί τον βοηθάει να «τακτοποιηθεί». Καθώς ενώ είμαστε ξύπνοι μαθαίνουμε κάτι καινούργιο – π.χ. να οδηγούμε αυτοκίνητο – τα δίκτυα που σχετίζονται με τη συγκεκριμένη μάθηση ενισχύονται σημαντικά. Την επόμενη ημέρα όμως, όταν θα πρέπει να μάθουμε κάτι άλλο, τα ενισχυμένα αυτά δίκτυα θα εμποδίζουν τον εγκέφαλό μας να συγκεντρώσει την προσοχή του στις νέες γνώσεις. Ετσι, πρέπει με κάποιον τρόπο να αμβλυνθούν ώστε να μην προκαλούν παρεμβολές και αυτό ακριβώς το έργο επιτελεί ο ύπνος. «Ο ύπνος βοηθάει τον εγκέφαλο να επαναφέρει την ισχύ των συνάψεων στο φυσιολογικό κάνοντας μια ευρεία δειγματοληψία σε όλες συνολικά τις γνώσεις που έχει αποκτήσει από το περιβάλλον έτσι ώστε να μην “πολώνεται” από συγκεκριμένες πληροφορίες μιας συγκεκριμένης μέρας» λέει ο δρ Τονόνι.

Το ότι δεν έχουμε ξεχάσει όσα μάθαμε για την οδήγηση όταν ξυπνάμε το επόμενο πρωί οφείλεται στο γεγονός ότι τα νέα ενεργά δίκτυα αμβλύνονται λιγότερο από εκείνα που δεν ενεπλάκησαν στην απόκτηση των νέων γνώσεων, προσθέτει ο καθηγητής επισημαίνοντας ότι πολλά στοιχεία δείχνουν πως ο ύπνος ενισχύει σημαντικά χαρακτηριστικά της μνήμης όπως η απόκτηση των αναμνήσεων, η παγίωσή τους, η εξαγωγή της «κεντρικής ιδέας» από αυτές, η ενσωμάτωσή τους και η «έξυπνη λήθη», η οποία επιτρέπει στον εγκέφαλο να απαλλαγεί από τις άχρηστες λεπτομέρειες.

Στην ανασκόπησή τους οι ερευνητές εντοπίζουν «απτά» στοιχεία υπέρ της Θεωρίας της Συναπτικής Ομοιόσταασης ενώ παράλληλα επισημαίνουν ορισμένα «ανοιχτά» ζητήματα. Ένα από αυτά είναι το ενδεχόμενο ο εγκέφαλος να κάνει επανεκκίνηση για να επιτύχει τη «συναπτική ομοιόσταση» και ενώ είμαστε ξύπνιοι, διατηρώντας ενεργά μόνο συγκεκριμένα δίκτυα και «κλείνοντας» όλα τα υπόλοιπα.

Βήμα Science