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Renforcer les connexions du cerveau durant les heures de veille, pendant le sommeil affaiblir

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La plupart des gens le savent par expérience: Après tant d'heures après avoir été éveillé, votre cerveau se sent pas en mesure d'absorber plus - et plusieurs heures de sommeil se rafraîchir.

Maintenant, de nouvelles recherches de l'Université du Wisconsin Ecole de Médecine et santé publique précise de ce phénomène, en soutenant l'idée que le sommeil joue un rôle crucial dans la capacité du cerveau à s'adapter à son environnement. Cette capacité, appelée plasticité, est au cœur de l'apprentissage.

Reporting dans le Janvier 20, 2008, la version en ligne de Nature Neuroscience, UW-Madison par plusieurs scientifiques ont montré que des mesures synapses - cellule nerveuse centrale connexions à la plasticité du cerveau - ont été très fortes lorsque les rongeurs avaient été éveillés et de la faiblesse, alors qu'il a été endormi .

Les nouvelles découvertes renforcent l'UW-Madison chercheurs hautement débattu hypothèse sur le rôle du sommeil. Ils croient que les gens dorment, afin que leurs synapses peuvent réduire et de se préparer à une nouvelle journée et la prochaine ronde de l'apprentissage et de renforcement synaptique.

Le cerveau humain dépense à hauteur de 80 pour cent de son énergie sur l'activité synaptique, en ajoutant et en renforçant constamment les connexions en réponse à toutes sortes de stimulations, explique étude auteur Chiara Cirelli, professeur agrégé de psychiatrie.

Étant donné que chacun des millions de neurones dans le cerveau humain contient des milliers de synapses, cette dépense d'énergie est énorme et ne peut être soutenu. "

"Nous avons besoin d'une période hors-ligne, quand nous ne sommes pas exposés à l'environnement, à prendre des synapses bas», Cirelli dire. «Nous croyons que la raison pour laquelle l'homme et tous les organismes vivants sommeil. Sans sommeil, le cerveau atteint un point de saturation que les impôts son budget énergie, son magasin de fournitures et de sa capacité à en apprendre davantage."

Pour tester cette théorie, les chercheurs ont réalisé deux moléculaire et électro-physiologiques des études chez les rats afin d'évaluer la potentialisation synaptique, ou le renforcement, et de la dépression, ou l'affaiblissement, à la suite de temps à dormir et à se réveiller. Dans une série d'expériences, ils ont regardé les tranches de cerveau de mesurer le nombre de récepteurs spécifiques, ou des sites de liaison, qui avait déménagé à synapses.

"Des recherches récentes ont montré que les augmentations de l'activité synaptique, plusieurs de ces récepteurs glutamatergiques entrer dans la synapse et de la rendre plus grande et plus forte", explique Cirelli.

Le Wisconsin groupe a été surpris de constater que les rats avaient presque 50 pour cent des récepteurs hausse après une période de l'éveil par rapport à des rats qui avaient été endormis.

Dans un second test moléculaire, les chercheurs ont examiné la façon dont bon nombre des récepteurs subi phosphorylation, un autre indicateur de potentialisation synaptique. Ils ont observé les niveaux de phosphorylation ont été beaucoup plus élevés que pendant l'éveil au sommeil. Les résultats ont été les mêmes quand ils mesuré les autres enzymes qui sont généralement actifs au cours de potentialisation synaptique.

Pour étayer leur dossier, Cirelli et collègues également effectué des études dans des rats vivants pour évaluer signaux électriques synaptique reflétant les changements à différents moments. Il s'agissait de stimuler un côté de chaque cerveau de rat avec une électrode suite de l'éveil et du sommeil, puis mesurer la «réponse évoquée», qui est semblable à un EEG, sur un autre côté.

Les études ont de nouveau montré que, pour un même niveau de stimulation, les réponses étaient plus fortes après une longue période de l'éveil et le sommeil après plus faibles, ce qui suggère que les synapses doit se sont renforcés.

«Pris ensemble, ces moléculaire et électro-physiologiques mesures correspondent parfaitement à l'idée que notre cerveau circuits obtenir progressivement plus forte que pendant l'éveil et le sommeil permet d'étalonner à nouveau à une base durable", dit Cirelli.

La théorie elle-même et collaborateur Dr Giulio Tononi, professeur de psychiatrie, ont mis au point, appelé l'homéostasie synaptique hypothèse va à l'encontre du grain de ce que de nombreux scientifiques actuellement réfléchir à la façon dont le sommeil affecte le processus d'apprentissage. La notion plus populaires ces jours-ci, dit Cirelli, c'est que durant le sommeil synapses sont à pied d'œuvre, rejouant les informations acquises lors des précédentes journées, la consolidation de ces informations par devenir encore plus forte.

«C'est différent de ce que nous pensons, dit-elle. «Nous croyons que l'apprentissage ne se produit que lorsque nous sommes éveillés, le sommeil et la fonction principale est de garder notre cerveau et tous ses synapses maigre et efficace."

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Article adapté par Medical News Today de l'original du communiqué de presse.
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Source: Dian terre
Université du Wisconsin-Madison

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