Privarea de somn este o experienţă inconfortabilă. În cazul şoferilor şi al muncitorilor ea poate duce la accidente fatale, după cum, pentru cei interogaţi, ea poate sta la baza mărturisirii. De ce se întâmplă aşa şi ce se întâmplă de fapt când dormim rămâne un mister

după cum necunoscut este şi scopul somnului, notează hebdomadarul britanic The Economist.

Au existat multe teorii care şi-au propus să explice de ce dorinţa de a dormi se accentuează în asemenea măsură încât devine irezistibilă. Ultima teorie în acest sens, prezentată la recenta întâlnire anuală a Organizaţiei pentru Cartografierea Minţii Umane, în oraşul italian Florenţa, porneşte de la enunţul evident că, "cu cât stai treaz mai mult treaz, cu atât înveţi mai mult". Giulio Tononi de la Universitatea din Wisconsin susţine că această extra-învăţare face ca mintea să fie mai costisitor de întreţinut. Somnul reface starea materiei cenuşii pentru ca, dimineaţa, creierul să poată funcţiona mai eficient. Dacă această refacere nu are loc, creierul devine din ce în ce mai puţin eficient, iar consecinţele sunt cumplite.

Chiar şi atunci când se odihneşte, creierul este costisitor de întreţinut, având în vedere că el consumă aproximativ 20 la sută din producţia de energie a corpului uman. O mare parte din această energie este destinată întreţinerii sinapselor, adică punctelor de contact între doi neuroni, la nivelul cărora se face transmiterea influxului nervos de la o celulă nervoasă la alta, pentru a ţine creierul în alertă chiar şi atunci când nu face nimic. Atunci când o persoană învaţă ceva nou, anumite sinapse se dezvoltă mai mult în raport cu celelalte. În cursul unei zile, există o creştere netă a numărului şi a dezvoltării sinapselor. După cum observa doctorul Tononi, sinapsele mai puternice consumă mai multă energie, au nevoie de mai multe proteine şi grăsimi pentru a fi create şi ocupă mai mult loc.

Având în vedere că organismul are resurse limitate pentru astfel de lucruri, trebuie să existe ceva care să prevină cumva riscul ca organismul să scape gradual de sub control. Acest ceva, crede Tononi, este somnul cu emisii de unde slabe (sau non-REM ).

Până recent, majoritatea cercetătorilor s-au concentrat asupra somnul REM (Rapid eye movement). În timpul acestuia, oamenii visează, iar visele au atras imaginaţia ştiinţifică încă de pe timpul lui Freud, iar pe cea populară, încă din timpurile biblice. Mai târziu, cercetătorii au început să se întrebe dacă nu cumva se caută semnificaţia somnului într-un loc greşit, deoarece somnul REM durează doar o cincime din noapte.

În celelalte etape ale somnului, care ocupă aproximativ 80 la sută din timpul acestuia, celulele nervoase încep să emită unde cerebrale mai slabe din diferite locaţii ale cortexului cerebral, traversându-l pe acesta în numeroase direcţii. Aceste emisii de unde apar de sute de ori în timpul unei nopţi, cel mai adesea la frecvenţa de 1 ciclu pe secundă, frecvenţă despre care s-a arătat că încetineşte activitatea sinapselor.

La o oră după ce o persoană a adormit, aceste unde slabe i-au acoperit tot cortexul. La început, aceste unde sunt, în marea lor majoritate, de amplitudine mare, ele urmând să devină din ce în ce mai slabe pe parcursul nopţii. Tononi crede că funcţia acestor unde slabe este să "diminueze" aceste sinapse, reducându-le mărimea, activitatea chimică şi electrică, şi, prin urmare, puterea cu care ele leagă celulele nervoase peste tot în creier.

Aspectul interesant este, crede acesta, că această "diminuare" este adaptată tăriei fiecărei sinapse. Când o persoană se trezeşte, tăria fiecărei sinapse este aceeaşi relativ la celelalte sinapse, însă toate sinapsele sunt mai slabe decât erau în timpul somnului. Într-adevăr, cea mai slabe sinapse pot dispărea complet, luând cu ele amintirile din ziua precedentă.

În experimentele anterioare, create pentru a reproduce modul în care se produce în mod normal învăţarea, Tononi a descoperit că partea creierului în care s-a înregistrat cea mai mare activitate a undelor slabe a fost aceeaşi parte care a fost activată în timpul experimentului, rezultatul confirmând predicţia că "diminuarea" undelor slabe ar fi mai puternică în acele părţi ale creierului unde au loc cele mai multe schimbări în timpul zilei.

Ultimele cercetări ale echipei condusă de Tononi nu se axează doar pe oameni, ci şi pe musculiţele de oţet, care, la rândul lor, dorm. Genetica lor, inclusiv cea a somnului, a fost studiată de aproape un secol, multe dintre genele care joacă un rol în somnul uman semănând cu cele care controlează somnul în cazul musculiţelor de oţet.

Cu ajutorul Chiarei Cirelli de la Universitatea din Wisconsin, Tononi a creat o musculiţă de oţet mutantă care doarme doar 2-3 ore pe noapte, în condiţiile în care o musculiţă de oţet "normală" doarme între 8-14 ore. Mutaţia a fost efectuată într-o genă pentru o proteină neuronală cunoscută sub numele de "canal ionic". Aceste canale ionice, situate în membrana exterioară a celulei, permit atomilor încărcaţi electric să intre sau să iasă din celulă.

În acest caz, ionul este potasiul. Mişcarea ionilor de potasiu (şi de sodiu)  generează impulsurile electrice transportate de celulele nervoase, inclusiv a acelor impulsuri electrice din timpul somnului non-REM. Mai mult, acea proteină specifică care lipseşte musculiţelor de oţet este concentrată în special în zonele cerebrale care participă la procesul memorării şi învăţării. Fără să mire pe nimeni, deşi musculiţa de oţet mutantă este capabilă să acumuleze informaţii, ea le va uita în câteva minute, în timp ce musculiţele de oţet sunt capabile să reţină informaţii, mai multe ore.
Descoperirea echipei lui Tononi şi-ar găsit un ecou surprinzător într-o boală umană rară numită "sindromul lui Morvan", cauzată de un răspuns auto-imun care distruge echivalentul uman al canalelor ionice modificate în cazul musculiţei de oţet. Pacienţii care suferă de sindromul lui Morvan acuză o insomnie severă, care se întinde pe durata unor luni întregi în care aceştia nu pot dormi. Într-un final, această privare de somn dusă la extrem îi poate ucide.

Ipoteza lui Tononi este, trebuie spus, controversată, în condiţiile în care majoritatea cercetătorilor împărtăşesc exact opinia opusă şi anume că somnul serveşte la reactivarea sinapselor care au fost întărite în timpul zilei, caz în care, el întăreşte puterea acestora, mai degrabă decât să o diminueze. Cu toate acestea, teoria lui Tononi pare să fie credibilă dacă ne gândim că este imposibil să ne amintim tot, şi, prin urmare, un proces de eliminare trebuie să aibă loc cumva. Ideea că după o perioadă de expansiune, mintea îşi reduce forţa de lucru pentru a funcţiona mai economicos şi mai puţin, este, mai degrabă, incitantă. ROMPRES
/The Economist/ /Rompres/