Alvás nélkül elveszhetnek a memórianyomok

Amerikai kutatók azt vizsgálták, hogyan hat a hosszan tartó alvásmegvonás azokra az agyi funkciókra, amelyek az emlékek tárolásáért, így a tanulásért felelősek.

Korábbi eredmények alapján már általánosan elfogadott elgondolás, hogy az alvás segíti az emléknyomok rögzülését, ennek módja azonban egyelőre ismeretlen. Valószínű, hogy az alvásra jellemző speciális aktivitási mintázatok - például az ún. alvási orsók és a lassú hullámok - szükségesek ahhoz, hogy az emlékek rögzülése létrejöjjön. Mindemellett azonban lehet egy másik idegműködés is, amely a memória alapjául szolgál: ez pedig az új idegsejtek keletkezése, azaz a neurogenezis.

Új sejtek kellenek a tanuláshoz

A Princetoni Egyetemen (New Jersey, USA) az Elizabeth Gould által vezetett kutatócsoport érdeklődésének fókuszában évek óta a neurogenezis áll. Minden gerinces állat agyában élete végéig keletkeznek új idegsejtek - Gouldék arra a kérdésre keresték a választ, mi ennek a funkciója. Támpontként kínálkozott, hogy egyes agyterületeken a neurogenezis kifejezettebb, mint máshol. Az egyik ilyen terület éppen a hippokampusz - ami arra utalt, hogy a sejtképződés összefüggésben lehet a hippokampusz fő funkcióival, a tanulással és a stresszválasz szabályozásával.

Ami a tanulást illeti, Gould és társai 2001-ben bizonyították, hogy a neurogenezis fontos szerepet játszik benne - legalábbis a tanulás egy fajtájához nélkülözhetetlen. Amikor ugyanis patkányok hippokampuszában sejtosztódást gátló szerrel csökkentették a keletkező új sejtek számát, az állatok képtelenné váltak az ún. pillacsapás-kondicionálásra. Ezen egyszerű feladat során az alany azt tanulja meg, hogy a koppintás után ráfújnak a szemére; ha ez többször ismétlődik, előbb-utóbb a koppintásra is automatikusan pislog egyet. Ha a neurogenezist gátolják, az állat nem tanulja meg, hogy a koppintásra fújás jön, akárhányszor ismétlődik is az eset. A hatás visszafordítható, vagyis a kezelés abbahagyásával a hippokampuszban visszaáll a sejtképzés, és vele az eredeti tanulási képesség is.

A stressz meghiúsítja a sejtképződést

Gouldék azt is vizsgálják, mi segíti és mi gátolja a neurogenezist. Az egyik fontos tényező a környezet. A laborban tartott állatoknál a változatos ingerek hiánya miatt az új idegsejtek könnyen elpusztultak. Ezzel szemben a természetes környezet kedvezett a sejtképződésnek.

A másik döntő faktort egyes hormonok szintje jelenti: az ösztrogén serkenti a neurogenezist, ezzel szemben a stresszhormonok gátolják. Ezt egy sor különböző stressz esetén sikerült kimutatni. Elég például, ha az állat megérzi egy ragadozójának illatát, és máris kevesebb idegsejtet termel. A túl hosszú, magányos testgyakorlás is káros. Az utóbbival kapcsolatos kísérlet, melynek során patkányok több órán át hajtották a mókuskereket, egy másik érdekes eredményt is hozott: kiderült ugyanis, hogy a testmozgás, ha nem egyedül, hanem társakkal együtt végzik, éppen hogy serkenti a sejtképződést. A társak jelenléte tehát semlegesítheti a tartós mozgás által kiváltott stressz negatív hatását.

Hiányos alvás - hiányos emlékezet

Mivel a tartós alváshiány szintén növeli a glükokortikoid nevű stresszhormonok szintjét, a kutatók feltételezték, hogy az idegsejt-keletkezést és az emlékek bevésését is éppolyan kedvezőtlenül befolyásolja, mint más stresszhatások.

Hogy ezt bizonyítsák, Gouldék patkányok egy csoportját 72 órás alvásmegvonásnak tettek ki. (Ezt úgy idézték elő, hogy az állatokat egy számukra amúgy kényelmes ülőhelyként szolgáló lapra helyezték, és amikor azok kezdték elveszteni izomtónusukat - vagyis közeledtek az elalváshoz -, egy víztartályba vetették őket, hogy felébredjenek, majd visszaterelték őket a lapra.) E procedúra után a három napig ébren tartott állatokat elaltatták, és agymetszeteiket összehasonlították normálisan alvó állatokéival.

Az alváshiányos állatok agyában emelkedett stresszhormon-szintet és csökkent neurogenezist találtak. Hogy a kettő összefüggött, azt úgy bizonyították, hogy más patkányokon ismét alvásmegvonást végeztek, miközben a stresszhormon-felszabadulást meggátolták: így az alváshiány nem vezetett a sejtszaporodás csökkenéséhez.

Az agy behozza a hátrányt

Gouldék arra is kíváncsiak voltak, vajon a kialvatlanság maradandó nyomokat hagy-e az agyban. Az eredmények alapján úgy tűnt, a háromnapos alvásmegvonás hatásai még helyrehozhatók: a hátrányt ugyanis egy átmeneti, fokozott idegsejt-keletkezés egyenlítette ki. Ehhez bizonyos időre volt szükség: noha a normális alvásritmus már egy hét alatt visszaállt, a kompenzációhoz két hétre volt szükség.

Egyelőre nem lehet tudni, mennyire vonatkoztathatók az eredmények az emberi agyra. Neil Stanley, a Brit Alváskutató Társaság (British Sleep Society) elnöke szerint nem minden tekintetben, már csak azért sem, mert ritkán töltünk álmatlanul 3 teljes napot. Ugyanakkor korábbi tanulmányok is utaltak már arra, hogy az alváshiány megzavarja a kognitív működéseket, például koncentrációs nehézségeket okoz. Ezért érdemes lenne kideríteni, hogy a kevés alvás - amely embereknél lényegesen gyakoribb a teljes alváshiánynál - szintén káros hatást gyakorol-e az új idegsejtek keletkezésére, és ezáltal a memóriára.

Jakabffy Éva