Zakaj je spanje pomembno in kaj o njem pravijo raziskave

Vprašanje, zakaj je spanje pomembno, v znanosti nima enega samega odgovora, saj raziskovalci preučujejo več sočasnih razlag. Pregledni članek iz leta 2005 o spanju pri sesalcih ugotavlja, da funkcije spanja ostajajo nepojasnjene ^[1]. Večina teorij pripisuje spanju brez hitrih očesnih gibov vlogo pri ohranjanju energije in obnovi živčnega sistema ^[1]. Avtor je predlagal, da je spanje lahko učinkovit čas za izvedbo več nalog hkrati, pri čemer razlike v izraženosti spanja med vrstami sesalcev kažejo, da se te funkcije lahko med vrstami razlikujejo ^[1]. Ta članek opisuje izmerjene ugotovitve in predlagane hipoteze ter ne ponuja nasvetov o dolžini ali urniku nočnega počitka.

Poraba energije med budnostjo in spanjem

Ena izmed preučevanih hipotez se osredotoča na presnovne zahteve telesa. V laboratorijski raziskavi je sedem zdravih odraslih oseb s povprečno starostjo 22 let bivalo v sobnem kalorimetru skozi izhodiščni dan z 8 urami načrtovanega spanja, 40 ur brez spanja in 8 ur okrevalnega spanja ^[2]. V primerjavi z izhodiščem se je poraba energije v 24 urah v prvih 24 urah brez spanja povečala za približno 7 odstotkov, nočna poraba energije pa se je v noči brez spanja povečala za približno 32 odstotkov ^[2].

V isti raziskavi s kalorimetrom je bila poraba energije med okrevalno nočjo za približno 4 odstotke nižja kot med izhodiščno nočjo ^[2]. Razlike med posameznimi fazami spanja so bile majhne, medtem ko je bil čas budnosti med epizodo spanja povezan z višjo porabo energije, avtorji pa so zapisali, da njihove ugotovitve podpirajo hipotezo, da spanje varčuje z energijo ^[2].

Utrjevanje spominskih sledi

Druga velika smer raziskovanja obravnava kognitivne procese. Pregled raziskav o spanju in spominu iz leta 2013 navaja, da je več kot stoletje raziskav potrdilo, da spanje koristi ohranjanju spomina ^[3]. Opisuje trenutne teorije, po katerih se spomini med spanjem aktivno konsolidirajo s ponovno aktivacijo nedavno kodiranih spominskih reprezentacij med spanjem s počasnimi valovi, pri čemer jih sledeče spanje REM lahko stabilizira ^[3].

CIBDOL · Utrjevanje spominskih sledi

V poskusu iz leta 1997 z 20 zdravimi moškimi je spanje na splošno izboljšalo priklic v primerjavi z ustreznim intervalom budnosti ^[4]. Priklic besednih parov se je bolj izboljšal po zgodnjem nočnem spanju, ki je vsebovalo petkrat več spanja s počasnimi valovi kot pozni interval ^[4]. Po drugi strani se je spretnost zrcalnega risanja bolj izboljšala po poznem nočnem spanju, ki je vsebovalo dvakrat več spanja REM kot zgodnji interval ^[4].

Hipoteza o sinaptični homeostazi

Hipoteza o sinaptični homeostazi, ki sta jo avtorja predstavila v strokovnem pregledu leta 2014, predlaga, da je spanje cena, ki jo možgani plačajo za plastičnost ^[5]. Po tej hipotezi učenje med budnostjo zahteva krepitev povezav po vseh možganih, kar povečuje celične potrebe po energiji in snoveh, med spanjem pa spontana aktivnost ponovno normalizira celotno sinaptično moč ^[5]. Avtorja obravnavata utemeljitev in dokaze za to hipotezo ter opozarjata na odprta vprašanja, povezana s spanjem in plastičnostjo ^[5].

Ugotovitve pri ljudeh ponujajo neposredne meritve te povezave. Študija človeškega spanja iz leta 2004 je pokazala, da je nalogi učenja, ki je vključevala določena možganska območja, sledilo lokalno povečanje aktivnosti počasnih valov med naslednjim spanjem ^[6]. To lokalno povečanje je bilo povezano z boljšim opravljanjem naloge po spanju ^[6].

Pretok tekočine in presnovki v možganih

Poleg prenove sinaps raziskovalci preučujejo tudi dogajanje v medceličnem prostoru. V študiji iz leta 2013 na miših sta bila naravno spanje in anestezija povezana s 60-odstotnim povečanjem prostora med možganskimi celicami, povečanjem izmenjave cerebrospinalne tekočine s tekočino med celicami in hitrejšim odstranjevanjem beta-amiloida ^[7]. Gre za ugotovitev pri živalih ^[7]. Avtorji so predlagali, da je obnovitvena funkcija spanja lahko posledica odstranjevanja odpadnih snovi, ki se kopičijo v budnem osrednjem živčnem sistemu ^[7].

Nevroslikovna študija pri ljudeh iz leta 2019 je med spanjem brez hitrih očesnih gibov zabeležila usklajen vzorec, v katerem so nevronskim počasnim valovom sledila hemodinamska nihanja, ta pa so bila povezana z valovi pretoka cerebrospinalne tekočine v možganih ^[8]. Ta raziskava je merila možganske ritme, hemodinamiko in pretok tekočine, ni pa merila odstranjevanja kakršnih koli odpadnih snovi ^[8].