Професорот Џејмс Кругер и неговиот тим, култивирале неврони и глијални клетки кои за две недели создале активна неврална мрежа која покажува карактеристики што можат да се забележат на ЕЕГ- за време на спиење. Оваа мрежа претставува наједноставната единица за спиење досега идентификувана.
Кругер, пред 20 години предвидел дека спиењето потекнува од мала мрежа на неврони и глијални клетки. Тој вели дека оваа студија ја поддржува таа хипотеза и ќе овозможи спиењето независно да се истражува, без оглед на други физиолошките фактори, како што е промената на телесната температура.
За да ја одредат фазата на сон во која се наоѓале културите, научниците ги користеле истите ЕЕГ (електроенцефалограм) мерења што се користат и кога клинички се одредува дали пациентот спие. Кругер вели дека нормалната состојба на културите е состојба слична на сон. За да ги доведат во состојба на длабок сон, истражувачите во културите додале „ТНФ-алфа фактор“, во кој имало поставено и електроди за ЕЕГ. „ТНФ“ е имуно- протеин кој помага во регулирањето на спиењето и го има и кај животните и кај човекот. Исто така , тој ги стабилизира и синапсите – врските помеѓу невроните (за да не се изгубат старите сеќавања и да може да се стекнат нови).
Истражувачите го преобратиле ефектот на „ТНФ“ и ги разбудиле невроните со примена на слаба електрична стимулација и за тој период невроните покажале ЕЕГ-активност како во будна состојба.
Кога истражувачите ја пролонгирале електричната стимулација, клетките покажале минијатурна верзија на рамнотежа во спиењето (хомеостаза), што значи дека после зголемена активност, клетките биле „заспани“ идниот ден.
„Секој има доживеано ваков тип на хомеостаза“, вели Кругер. „Ако една ноќ останете будни до доцна, другата ноќ ќе спиете подолго за да „надокнадите“.
Истражувачите велат дека овие циклуси на спиење и будност се исти како и оние кои се случуваат во реалниот живот. Кога културата била активирана, својата активност ја покажала преку испуштање на „АТП“ , кој го вклучува ослободувањето на „ТНФ“ и уште еден имуно-хормон кој се нарекува интерлеукин-1. Заедно тие го поттикнуваат спиењето.
Ова истражување се надоврзува на трудот на уште еден невронаучник од Универзитет Вашингтон – Дејвид Ректор , кој во 2005 година покажал дека засебни кортикални колони во мозокот се во фаза на спиње и будност, во рзлично време. Неговите истражувања потврдиле дека после еден ден на зголемен напор, одредени делови од мозокот ќе продолжат да спијат следниот ден – фактички вие навистина може да бидете „полу заспани“.
„Со ова научно се покажува дека спиењето е својство на мала неврална мрежа. Порано се сметаше дека спиењето е феномен во кој учествува целиот мозок – повикувајќи се на теоријата „дека се случува чудо и тогаш заспиваме“- вели Кругер. „Според нашата теорија, воопшто не постои чудо. Делови од мозокот осцилираат помеѓу состојба слична на будност и спиење, во зависност од тоа колку биле активни претходниот ден. Причина за тоа е што синапсите се зависни од активноста – колку повеќе се користат, толку подобри стануваат. Додека телото се одмора, спиењето ја стабилизира невралната мрежа и обезбедува алтернативен модел на стимулација, за да помогне да ги сочувме нашите сеќавања“, објаснува Кругер.
Истражувањето беше неодамна објавено во „European Journal of Neuroscience“.
