Ο ύπνος, τα όνειρα, η μνήμη. Ένα μετείκασμα πάντα μένει, μόνο για λίγο, και ποιός δεν έχει αναρωτηθεί τη μεταξύ τους σχέση;
Μια σχέση του παραλόγου που ασυνείδητα διολισθαίνει στο γκροτέσκο, ακροβατεί στο μεθόριο μεταξύ ρεαλισμού και σουρεαλισμού, χαράσσει αυθαιρεσίες στο μεταίχμιο της αντίληψης και του θυμικού, δίχως στιγμή να συνθηκολογεί με το εγώ. Τι νόημα έχουν όμως οι φροϊδικοί λυρισμοί εάν δεν απαντούν στο πρωταρχικό ερώτημα;
Ας ξετυλίξουμε το νήμα των απαντήσεων από λίγο πιο επιστημονική σκοπιά. Ο νυχτερινός ύπνος των 7-8 ωρών συνίσταται σε 4 έως 6 διαδοχικούς κύκλους επαναλαμβανόμενων μοτίβων ηλεκτροφυσιολογικής δραστηριότητας των νευρικών κυττάρων.
Τα μοτίβα αυτά απηχούν ένα αυστηρά προγραμματισμένο σύνολο διεργασιών συντήρησης και αναβάθμισης του εγκεφάλου, απολύτως ζωτικό για την επιβίωση του οργανισμού.
Η διαδικασία αυτή πραγματοποιείται σαν ιεροτελεστία κάθε βράδυ και κανείς δεν έχει επιζήσει έπειτα από 11 συνεχόμενες ημέρες αϋπνίας.
Ο καθένας από αυτούς τους κύκλους, διάρκειας 90 έως 120 λεπτών, περιλαμβάνει τη δική του αρχιτεκτονική, με διακριτά μοτίβα δραστηριότητας, ένα εξ αυτών και το στάδιο REM (Rapid Eye Movement - ή στα ελληνικά στάδιο Γρήγορων Κινήσεων των Ματιών). Κατά την εξέλιξη αυτού του σταδίου βλέπουμε τα πιο ζωντανά όνειρα και είναι αυτά που θυμόμαστε καλύτερα όταν ξυπνάμε.
Ο ύπνος σταδίου REM είναι γνωστό ότι συνεισφέρει σημαντικά στην παγίωση μιας πρόσφατα εντυπωμένης μνήμης. Πώς όμως το καταφέρνει αυτό; Μέχρι πρόσφατα εξέλιπε η βασική κατανόηση του υπαίτιου μηχανισμού.
Πού αποθηκεύονται οι αναμνήσεις και πώς κρίνεται η τύχη τους; Η έγκριτη επιστημονική επιθεώρηση Nature Neuroscience δημοσίευσε μία έρευνα που αποδίδει τη σημασία του ύπνου REM στην επιλεκτική ενίσχυση και εξάλειψη των νεοσυσταθεισών δενδριτικών ακάνθων -εξειδικευμένων δομών των νευρικών κυττάρων. Νεοσυσταθείσες λόγω της πρόσφατα βιωθείσας εμπειρίας που όλες μαζί έχουν αναλάβει να αναπαραστήσουν με τη μορφή ανάμνησης.
Οι δενδριτικές άκανθοι είναι μικρές αποφύσεις πάνω στις διακλαδώσεις του νευρικού κυττάρου, όπως τα φύλλα στα κλαδιά ενός δέντρου. Μόνο που αντί να επιτελούν φωτοσύνθεση, αναλαμβάνουν το ρόλο της ηλεκτροχημικής επικοινωνίας μεταξύ των νευρώνων για την αναμετάδοση σημάτων/πληροφοριών.
Όταν αυτές οι άκανθοι ενισχύονται μέσω μια σειράς περίπλοκων βιο-ηλεκτροχημικών διεργασίων, οι αναμνήσεις που αντιπροσωπεύουν ισχυροποιούνται αναλόγως (και ως εκ τούτου). Ωστόσο, δεν είναι ιδιαίτερα μόνιμες δομές. Τουναντίον, δημιουργούνται και απαλείφονται με σχετικά ταχύ ρυθμό -στην κλίμακα των λεπτών/δεκαλέπτων/ωρών- μέσω μίας διαδικασίας που ονομάζεται "κλάδεμα"*.
Οι συγγραφείς της μελέτης ισχυρίζονται ότι το κλάδεμα αυτό είναι πιο αποτελεσματικό κατά τη διάρκεια του ύπνου REM, εξ ου και ο μείζων ρόλος του στην παγίωση των αναμνήσεων.
*Κανείς, ούτε οι επιστήμονες δεν απαρνούνται τον εύστοχο παραλληλισμό των νευρικών κυττάρων με τη φρακταλοειδή δομή των δέντρων! Ποιος είναι ο ρόλος του ύπνου στην παγίωση της μνήμης; Η διαδικασία της παγίωσης των αναμνήσεων μελετήθηκε σε ποντικάκια, που είχαν εκπαιδευτεί για την ολοκλήρωση μίας εικονικής διαδρομής σε έναν ηλεκτροκίνητο διάδρομο. Στη συνέχεια, οι ερευνητές είτε επέτρεπαν στους ποντικούς να πάρουν έναν υπνάκο, είτε τους στερούσαν αυτή τη δυνατότητα.
Όσα ποντικάκια αφέθηκαν να κοιμηθούν, παρουσίασαν σημαντικά υψηλότερη εξάλειψη δενδριτικών ακάνθων εν σχέσει με όσα στερήθηκαν την αναζωογονητική σιέστα. Αυτή η διαφορά στο "κλάδεμα" παρατηρήθηκε μόνο στις νεοσυσταθείσες δενδριτικές ακάνθους, ενώ όσες προϋπήρχαν, από εντυπώματα παλαιότερων αναμνήσεων, κλαδεύονταν με ίδιο ρυθμό και στις δύο συνθήκες. 3.2.2017 Δε θέλω να πάω σχολείο! Νυστάζω!
Η παγίωση της μνήμης είναι μια ιδιαίτερα επιλεκτική διαδικασία Με άλλα λόγια, κατά τη διάρκεια του ύπνου REM, ο εγκέφαλος επιλέγει ποιες τροποποιήσεις στη συνδεσιμότητα των νευρικών κυκλωμάτων θα διατηρήσει, ποιες θα ενισχύσει και ποιες θα εξαλείψει, υποδεικνύοντας το πρότυπο επικοινωνίας/επεξεργασίας της πληροφορίας βάσει μίας εκτίμησης περί της μελλοντικής της αξίας -πάντα με άξονα την επιβίωση του οργανισμού.
Είπαμε, τίποτα στη βιολογία δε βγάζει νόημα παρά μόνο υπό το πρίσμα της εξελικτικής πίεσης, κατά τη ρήση του Dobzanshky. Οι ερευνητές στη συνέχεια εξέτασαν το ρόλο των καναλιών του ασβεστίου, πρωτεϊνών που επιμερίζουν διαφορικά την κατανομή των ιόντων κατά μήκος της διεγέρσιμης μεμβράνης, και εξηύραν ότι οι αιφνίδιες αλλαγές στη συγκέντρωση τους είναι σημαντικές για την επιλεκτική ενίσχυση/εξάλειψη των δενδριτικών ακάνθων, κατά τη διάρκεια του ύπνου REM.
Η ανεπάρκεια του ύπνου, ιδίως κατά την ανάπτυξη, όπως παρουσιάσαμε σε προηγούμενο άρθρο, έχει αρνητικές επιπτώσεις στη φυσιολογική λειτουργία του εγκεφάλου και αυτή η μελέτη επεκτείνει το υπάρχον πλαίσιο κατανόησης σχετικά με τους μηχανισμούς που εμπλέκονται στο παιχνίδι της μνήμης.
