Μια νέα μελέτη από το Πανεπιστήμιο Tohoku της Ιαπωνίας αποκαλύπτει ότι, κατά τη διάρκεια του ύπνου REM, όταν τα όνειρα είναι συχνότερα και πιο έντονα, ο εγκέφαλος εμφανίζει μια ιδιαίτερη «ενεργειακή αντίφαση»: αυξάνεται η αιμάτωσή του και η διαθεσιμότητα μεταβολικών καυσίμων, την ώρα που τα επίπεδα ATP στους νευρώνες μειώνονται.
Σημαντικό: Η έρευνα πραγματοποιήθηκε σε ποντίκια και δεν αποδεικνύει ότι το ίδιο φαινόμενο προκαλεί κόπωση στους ανθρώπους μετά από ένα όνειρο.
Ο ύπνος REM: γνωστός και ως «παράδοξος ύπνος»
Η φάση REM (Rapid Eye Movement) είναι το στάδιο του ύπνου που συνδέεται στενότερα με τα όνειρα και τη μνήμη. Ονομάζεται και «παράδοξος ύπνος», επειδή το σώμα παραμένει σχεδόν ακίνητο, ενώ ο εγκέφαλος εμφανίζει δραστηριότητα αντίστοιχη με την εγρήγορση. Η ερευνητική ομάδα του καθηγητή Ko Matsui στο Tohoku εντόπισε τώρα ένα δεύτερο, ακόμη πιο ενδιαφέρον παράδοξο μέσα σε αυτή τη φάση.
Η ανακάλυψη: περισσότερο «καύσιμο», λιγότερο ATP στους νευρώνες
Οι ερευνητές κάλυψαν το άθικτο κρανίο των ποντικών με ειδική διαφανή ρητίνη που σκληραίνει με υπεριώδη ακτινοβολία, ώστε να μπορούν να παρατηρούν τον εγκέφαλο σε πραγματικό χρόνο κατά τη διάρκεια φυσικού ύπνου, χωρίς να χρειάζεται να ανοίξουν το κρανίο.
Με τεχνική απεικόνισης ευρέος πεδίου, παρακολούθησαν τρεις κρίσιμους δείκτες:
- Τον όγκο αίματος στον εγκέφαλο, ως ένδειξη της εισερχόμενης παροχής
- Το πυροσταφυλικό οξύ στα αστροκύτταρα, δηλαδή ένα ενδιάμεσο προϊόν της επεξεργασίας της γλυκόζης
- Το ATP μέσα στους νευρώνες, το μόριο που παρέχει άμεσα διαθέσιμη ενέργεια
Το εύρημα ήταν αναπάντεχο: η ροή αίματος στον εγκέφαλο άρχιζε να αυξάνεται περίπου 50 δευτερόλεπτα πριν από την έναρξη της φάσης REM, προετοιμάζοντας τον εγκέφαλο για την αυξημένη δραστηριότητα.
Ταυτόχρονα αυξανόταν και το πυροσταφυλικό οξύ στα αστροκύτταρα. Όμως, παρά αυτή την προετοιμασία, τα επίπεδα ATP μέσα στους νευρώνες μειώνονταν σημαντικά – ένα εύρημα που οι ερευνητές χαρακτηρίζουν ως «ενεργειακό παράδοξο».
Οι επιστήμονες εξετάζουν διάφορες πιθανές εξηγήσεις για την πτώση του ATP, μεταξύ άλλων την αυξημένη ενεργειακή κατανάλωση των νευρώνων, αλλά και πιθανές αλλαγές στον τρόπο με τον οποίο η ενέργεια μεταφέρεται από τα αστροκύτταρα στους νευρώνες. Ο ακριβής μηχανισμός δεν έχει ακόμη αποσαφηνιστεί.
«Γιατί νιώθουμε κούραση μετά από ένα έντονο όνειρο;»
«Έχετε νιώσει ποτέ εξάντληση μετά από ένα έντονο όνειρο;» αναρωτιέται ο καθηγητής Matsui. «Ο ύπνος μπορεί να φαίνεται ήρεμος, αλλά ο εγκέφαλος είναι ιδιαίτερα ενεργός — ειδικά όταν ονειρευόμαστε. Θελήσαμε να διερευνήσουμε την επιστημονική βάση πίσω από το γιατί το όνειρο είναι, με κάποιον τρόπο, κουραστικό».
Η συγκεκριμένη μελέτη, ωστόσο, δεν εξέτασε ανθρώπους ούτε μέτρησε την κόπωση μετά τα όνειρα. Επομένως, η πιθανή σύνδεση ανάμεσα στην πτώση του ATP που παρατηρήθηκε στα ποντίκια και στο αίσθημα κόπωσης που μπορεί να βιώνουν οι άνθρωποι μετά από ένα έντονο όνειρο παραμένει υπό διερεύνηση.
Ένα ακόμη κομμάτι στο παζλ του ύπνου
Οι ερευνητές παρατήρησαν επίσης ότι, ακόμη και στον μη-REM ύπνο, μικρές διακυμάνσεις στη δραστηριότητα θήτα-συχνότητας μπορούσαν να προβλέψουν αλλαγές στον όγκο αίματος του εγκεφάλου λίγα δευτερόλεπτα αργότερα – μια ένδειξη ότι ο εγκέφαλος συνεχώς προσαρμόζει την αιματική του παροχή στις μεταβαλλόμενες μεταβολικές ανάγκες, ακόμη και όταν κοιμόμαστε βαθιά.
Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Communications Biology, προσθέτει ένα ακόμη κομμάτι στην προσπάθεια της επιστήμης να κατανοήσει πώς ο εγκέφαλος διαχειρίζεται την ενέργεια καθώς μεταβαίνει από τη μία κατάσταση ύπνου στην άλλη και τι ακριβώς συμβαίνει στον νευρωνικό μεταβολισμό κατά τη διάρκεια του REM.
Το «ενεργειακό παράδοξο» που εντόπισαν οι ερευνητές ανοίγει έτσι νέους δρόμους για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο ο εγκέφαλος εξισορροπεί την παροχή και την κατανάλωση ενέργειας κατά τον ύπνο.