Автор: Александр Марков
Несмотря на активное изучение феномена сна, его функции остаются во многом загадочными (см.: Елена Наймарк. Всё это осуществляется за счет Можно поэтому предположить, что во время бодрствования суммарная синаптическая проводимость в мозге (которую можно косвенно оценить по числу и размеру синапсов) неуклонно растет. В конце концов это может стать непереносимым, потому что многочисленные разбухшие синапсы потребляют много энергии и требуют для своего формирования большого количества биохимических «стройматериалов». К тому же возможности для их дальнейшего усиления исчерпываются, что ведет к снижению адаптивного потенциала мозга. Возможно, важная функция сна состоит в снижении синаптической проводимости до оптимального уровня, что возвращает мозг в работоспособное состояние. Конечно, какие-то из новых синапсов, приобретенных во время бодрствования, сохраняются надолго: в этом состоит суть закрепления (консолидации) долговременной памяти. В этом процессе сон тоже играет ключевую роль (см.: Гипотеза синаптического гомеостаза косвенно подтверждается многими фактами. Например, на грызунах было показано, что молекулярные и электрофизиологические маркёры синаптической проводимости демонстрируют рост после бодрствования и снижение после сна. У личинок рыб Danio rerio после сна происходят структурные изменения в синапсах, свидетельствующие о снижении проводимости. В мозге мух после сна снижается содержание синаптических белков. В последнем номере журнала Science авторы гипотезы синаптического гомеостаза — нейробиологи из Авторы использовали несколько линий генетически модифицированных дрозофил, у которых в тех или иных группах нейронов производятся флуоресцентные белки. Это дает возможность подсчитать под микроскопом количество дендритов и их отростков (аналогичных дендритным шипикам млекопитающих, см.: Авторы сравнивали состояние нейронов у мух в трех ситуациях: 1) после нормального дневного (семичасового) бодрствования, 2) после семичасового сна (муху считали спящей, если она не шевелилась в течение 5 минут — правомочность такого способа регистрации сна у мух подтверждена предыдущими исследованиями), 3) после ночи, в течение которой мухе не давали спокойно поспать (пробирка начинала вибрировать, как только муха засыпала). Результаты подтвердили ожидания исследователей. Выяснилось, что после дневного бодрствования и особенно после бессонной ночи количество синапсов и отростков у нейронов увеличивается, а после сна — снижается. Эти эксперименты проводились с мухами, сидевшими поодиночке в маленьких пробирках. Понятно, что в такой обстановке их дневной опыт был небогат. Если гипотеза синаптического гомеостаза верна, то следует ожидать, что у мух, которые провели день в более насыщенной и разнообразной среде, дневной рост числа отростков и синапсов должен быть выражен сильнее. Кроме того, после дня, богатого впечатлениями, должна возрастать потребность в сне. Чтобы это проверить, авторы помещали по 100 мух в одну большую емкость, где насекомые могли свободно летать и общаться друг с другом, как им заблагорассудится. Оказалось, что после дня, проведенного в такой «социально насыщенной» обстановке, у мух действительно появляется больше новых синапсов, чем после дня в пробирке-одиночке. В полном соответствии с теоретическими ожиданиями потребность в сне у мух после этого тоже увеличилась. Тем самым авторы подтвердили полученные ранее результаты, о которых рассказано в заметке Таким образом, на дрозофилах гипотезу синаптического гомеостаза удалось довольно убедительно подтвердить. Следующим шагом, очевидно, должна стать ее проверка на млекопитающих. Источник: Daniel Bushey, Giulio Tononi, Chiara Cirelli.
Анонсы новостей ![]() |
Критические периоды развития у человека и вундеркинды Делаются определённые обобщения, коррелирующие с моделью представлений об организации механизмов психики МВАП: Критические периоды развития у человека и вундеркинды. 13-12-2020г. |
Обобщение материалов исследований сетчатки глаза Сетчатка: Обобщение материалов исследований сетчатки глаза. 07-11-2020г. |
Проблемы академической науки Безынициативность в отсутствие личного интереса, план по валу статей, все большая коммерческая составляющая и многое другое: Проблемы академической науки. 11-10-2020г. |
Ориентировочный рефлекс Обобщение фактических данных исследований по функции и механизмам ориентировочного рефлекса – границы между рефлексами и сознанием: Ориентировочный рефлекс. 20-09-2020г. |
Колонки новой коры Обобщение фактических данных исследований по кортикальным колонкам новой коры: Колонки новой коры. 29-08-2020г. |
Ячеистая структура нейросети Обобщения серии экспериментов с разными типами схем соединений элементов нейросимулятора в виде ячеистых структур: Ячеистая структура нейросети. 02-08-2020г. |
Анонс предметной области: «Схемотехника адаптивных нейросетей» Эта программная статья анонсирует формирование среды коллективного исследования на сайте Форнит : Анонс предметной области: «Схемотехника адаптивных нейросетей». 19-07-2020г. |
Конструктор нейросхем Для тех, кто желает развить навыки схемотехнического мышления в игровом режиме и лучше понять работу природных нейросетей: Конструктор нейросхем. 04-07-2020г. |
Деменция Деменция как норма индивидуальной адаптивности: Деменция. 19-06-2020г. |
Книга «Что такое Я - схемотехнический подход» Содержание книги основывается на постулате, что природная нейросеть мозга является схемотехнической структурой - в точности, как это можно сказать про схемотехнику электронного прибора - при всей огромной разнице в способах реализации. Книга «Что такое Я - схемотехнический подход». 11-06-2020г. |
|