Miks on uni oluline teadusuuringute valguses
Definition
Teadlased uurivad mitut une funktsiooni kõrvuti, sealhulgas energiakulu vähenemist, mälu konsolideerumist ja ajuvedeliku liikumist une ajal.
Küsimusele, miks on uni oluline, ei ole teaduses ühte ainsat vastust. Kuigi inimene veedab magades ligikaudu kolmandiku oma elust, uurivad teadlased selle nähtuse seletamiseks mitut hüpoteesi kõrvuti. Ajakirjas Nature ilmunud 2005. aasta ülevaates imetajate une kohta märgiti, et une funktsioonid on siiani ebaselged [1]. Autor tõi välja, et enamik teooriaid omistab mitte-REM-unele rolli energia säästmises ja närvisüsteemi taastumises [1]. Ühtlasi pakkus ülevaade välja võimaluse, et uni võib olla tõhus aeg mitmete erinevate funktsioonide täitmiseks, lisades samas, et une avaldumise erinevused eri imetajaliikide vahel viitavad võimalusele, et need funktsioonid varieeruvad liigiti [1]. Käesolev artikkel kirjeldab teaduslikult mõõdetud ja välja pakutud selgitusi ega anna soovitusi une kestuse või ajastuse kohta.
Une mõju ööpäevasele energiakulule
Üks sagedamini testitud seletusi seostub keha energiatarbega. Laboratoorses uuringus elasid seitse tervet täiskasvanut keskmise vanusega 22 aastat ruumkalorimeetris läbi esialgse päeva 8 tunni planeeritud unega, 40 tundi ilma uneta ja 8 tundi taastavat und [2]. Võrreldes esialgse tasemega tõusis energiakulu 24 tunni jooksul esimese 24 uneta tunni vältel umbes 7 protsenti ning energiakulu öösel tõusis uneta ööl umbes 32 protsenti [2].
Selles samas kalorimeetriauuringus oli energiakulu taastaval ööl umbes 4 protsenti madalam kui esialgsel ööl [2]. Erinevused unefaaside vahel olid väikesed, samas kui uneaja vältel ärkvel oldud aeg seostus suurema energiakuluga, ja autorid kirjutasid, et nende tulemused toetavad hüpoteesi, mille kohaselt uni säästab energiat [2].
Mäluprotsessid ja erinevad unefaasid
Teine põhjalikult uuritud suund käsitleb mälujälgede säilimist. Une ja mälu seoseid käsitlev 2013. aasta ülevaade märgib, et rohkem kui sajandi pikkune teadustöö on kinnitanud, et uni soodustab mälu säilimist [3]. Ülevaade kirjeldab tänapäevaseid teooriaid, mille kohaselt mälestused konsolideeruvad aktiivselt une ajal hiljuti salvestatud mälurepresentatsioonide taasaktiveerumise kaudu aeglaste lainetega une vältel, kusjuures sellele järgnev REM-uni võib neid stabiliseerida [3].
Erinevate uneetappide rolli kinnitab 1997. aasta katse 20 terve mehega, kus uni üldiselt tõhustas meenutamist võrreldes samaväärse ärkveloleku intervalliga [4]. Sõnapaaride meenutamine paranes rohkem öö esimesel poolel magatud une järel, mis sisaldas viis korda rohkem aeglaste lainetega und kui hiline intervall, samas kui peegeljoonistamise oskus paranes rohkem öö teisel poolel magatud une järel, mis sisaldas kaks korda rohkem REM-und kui varane intervall [4].
Sünaptilise homöostaasi hüpotees ja lokaalne uni
Sünaptilise homöostaasi hüpotees, mille autorid esitasid 2014. aasta artiklis, pakub välja, et uni on hind, mida aju maksab plastilisuse eest [5]. Hüpoteesi kohaselt nõuab ärkveloleku ajal õppimine ühenduste tugevdamist kogu ajus, mis suurendab rakkude energia- ja varustusvajadust, ning une ajal normaliseerib spontaanne aktiivsus sünapside üldist tugevust [5]. Artikkel analüüsib hüpoteesi põhjendusi ja tõendusmaterjali ning osutab une ja plastilisusega seotud lahtistele küsimustele [5].
Sellega seostub inimestel tehtud 2004. aasta uuring, kus leiti, et spetsiifilisi ajupiirkondi hõlmavale õppimisülesandele järgnes järgneva une ajal aeglaste lainete aktiivsuse lokaalne suurenemine ning et see lokaalne suurenemine korreleerus ülesande parema sooritusega pärast und [6].
Ajuvedeliku vool ja jääkainete eemaldamise uuringud
Uurijad on jälginud ka vedelike liikumist ajukoes puhkeolekus. Ühes 2013. aasta hiirte uuringus seostusid nii loomulik uni kui ka anesteesia ajurakkude vahelise ruumi 60-protsendilise suurenemisega, tserebrospinaalvedeliku ja rakkudevahelise vedeliku vahetuse suurenemisega ning beeta-amüloidi kiirema eemaldamisega [7]. See on katselooma leid [7]. Autorid pakkusid välja, et une taastav funktsioon võib tuleneda ärkveloleku ajal kesknärvisüsteemi kogunevate jääkainete eemaldamisest [7].
Inimeste puhul on mõõdetud vedelike dünaamikat kuvamismeetoditega. Inimestel tehtud 2019. aasta neurokuvamise uuringus registreeriti mitte-REM-une ajal sidus muster, milles neuronaalsetele aeglastele lainetele järgnesid hemodünaamilised võnked, mis omakorda olid seotud tserebrospinaalvedeliku voolu lainetega ajus [8]. Uuringus mõõdeti ajurütme, hemodünaamikat ja vedeliku voolu, kuid selles ei mõõdetud ühegi jääkaine eemaldamist [8]. Seega eksisteerivad mitmed teooriad paralleelselt, tuginedes eri liikidel ja meetoditel tehtud mõõtmistele.
Korduma kippuvad küsimused
8 küsimustMiks peetakse une ülesandeid teaduses endiselt ebaselgeks?
Kuidas mõjutab magamatus inimese energiakulu?
Kas uni säästab kehas energiat?
Millist rolli mängib aeglaste lainetega uni mälus?
Mida näitas öö esimese ja teise poole võrdlus mäluülesannetes?
Mis on sünaptilise homöostaasi hüpotees?
Kas aju puhastumist jääkainetest on tõestatud inimestel?
Kas antud teadustulemused annavad soovitusi uneaja pikkuse kohta?
Selle artikli kohta
Luke Sholl on kirjutanud kannabinoididest, CBD-st ja looduse laiematest hüvedest alates 2011. aastast. Tal on vahetu kanepikasvatuse kogemus kogu kasvutsükli vältel seemnest saagikoristuseni, nii mullas, kookossubstraadi
See wiki-artikkel on koostatud tehisintellekti abiga ja üle vaadanud Luke Sholl, CBD ja heaolu teemadel kirjutav autor. Toimetuse järelevalve: Joshua Askew.
Meditsiiniline lahtiütlus. See sisu on ainult informatiivne ega ole meditsiiniline nõuanne. Enne mis tahes aine kasutamist pea nõu kvalifitseeritud tervishoiutöötajaga.
Viited (8)
- [1]Siegel JM. Clues to the functions of mammalian sleep. Nature 2005;437(7063):1264-1271. doi:10.1038/nature04285, PMID 16251951 Source
- [2]Jung CM, Melanson EL, Frydendall EJ, Perreault L, Eckel RH, Wright KP. Energy expenditure during sleep, sleep deprivation and sleep following sleep deprivation in adult humans. Journal of Physiology 2011;589(1):235-244. doi:10.1113/jphysiol.2010.197517, PMID 21059762 Source
- [3]Rasch B, Born J. About sleep's role in memory. Physiological Reviews 2013;93(2):681-766. doi:10.1152/physrev.00032.2012, PMID 23589831 Source
- [4]Plihal W, Born J. Effects of early and late nocturnal sleep on declarative and procedural memory. Journal of Cognitive Neuroscience 1997;9(4):534-547. doi:10.1162/jocn.1997.9.4.534, PMID 23968216 Source
- [5]Tononi G, Cirelli C. Sleep and the price of plasticity: from synaptic and cellular homeostasis to memory consolidation and integration. Neuron 2014;81(1):12-34. doi:10.1016/j.neuron.2013.12.025, PMID 24411729 Source
- [6]Huber R, Ghilardi MF, Massimini M, Tononi G. Local sleep and learning. Nature 2004;430(6995):78-81. doi:10.1038/nature02663, PMID 15184907 Source
- [7]Xie L, Kang H, Xu Q, et al. Sleep drives metabolite clearance from the adult brain. Science 2013;342(6156):373-377. doi:10.1126/science.1241224, PMID 24136970 Source
- [8]Fultz NE, Bonmassar G, Setsompop K, et al. Coupled electrophysiological, hemodynamic, and cerebrospinal fluid oscillations in human sleep. Science 2019;366(6465):628-631. doi:10.1126/science.aax5440, PMID 31672896 Source
Seotud artiklid
Pruun müra ja helispektrid teadusuuringutes
Pruun müra erineb valgest ja roosast mürast oma helispektri ja madalate sageduste jaotuse poolest. Artikkel kirjeldab helispektreid ning seda, mida kolme müra uneuuringutes mõõdeti.
Kerge uni laboratoorses hindamises ja nutiseadmetes
Laboratoorsetes uuringutes vastab nutikellade märgistus kergele unele ehk etappidele N1 ja N2. Seadmete mõõtmistulemused võivad tegelikust etapijaotusest erineda.
Bifaasiline uni ja teadusuuringute ülevaade
Bifaasiline uni jagab ööpäevase puhkeaja kaheks eraldi osaks. Artikkel käsitleb ajaloolist jaotatud und, välitööde tähelepanekuid ning polüfaasilise une katsete tulemusi.
Sõdurite uinumismeetod, päritolu ja uuringute seis
Populaarne sõdurite uinumismeetod lubab sotsiaalmeedias kiiret magamajäämist. Siin on ülevaade selle tehnika ajaloost, vastuolulistest kirjeldustest ja teadustöödest.
Unevõlg ja taastumise piirid teadusuuringutes
Unevõlg märgib erinevust vajaliku ja tegeliku une vahel. Laboratoorsed katsed näitavad, et unepuuduse kogunedes ei piisa taastumiseks alati üksikutest pikkadest öödest.
Kuidas toimib une jälgimine tarbijaseadmetega
Laboratoorsed valideerimisuuringud näitlikustavad, et tarbijaseadmed tuvastavad uneaega usaldusväärsemalt kui ärkvelolekut. Unefaaside hindamisel ja lühiajaliste ärkamiste registreerimisel esineb seadmetel märgatavaid lahknevusi.
Mis on jooga nidra ja mida näitavad teadusuuringud
Artiklis selgitatakse, kuidas jooga nidra harjutus kulgeb ning mida näitavad senised ajuaktiivsuse salvestused ja uneteemalised uuringud.
Kuidas magamisasend öö jooksul tegelikult jaotub
Objektiivsed uuringud kirjeldavad magamisasendite tegelikku jaotust, asendimuutuste sagedust ning erinevusi vasaku ja parema külje vahel.
Kui kaua saab magamata olla ning mida näitavad uuringud
Dokumenteeritud juhtumid kirjeldavad inimeste ärkvelolekut kuni 264 tunnini, kuid teaduslikud mõõtmised näitavad tähelepanuvõime langust juba esimese ööpäeva jooksul.
