TLDR: U bdělých myší vědátoři uměle vyvolali mozkovou aktivitu podobnou hlubokému spánku – a část mozku pak vykazovala známky odpočinku i lepší paměťový výkon. Studie tuna.

Zasloužilí čtenáři či diváci Vědátora ví, že já i JaRon spolu soutěžíme o to, kdo z nás dostane dřív mrtvici z toho, jak každý katastrofálně spíme. Nad závěrem tohoto experimentu se můžeme zatím jen dohadovat – ale jak pro nás, tak i jiné podobné tragédy je tu dnešní studie, podle které bychom jednou dostat totéž, co umí spánek, i bez spánku!

Krok k tomu totiž fčil udělal nový experiment, který navodil část aktivity typické pro hluboký NREM spánek i v bdělosti…

„Co se vlastně děje v NREM spánku?“

NREM typicky pomáhá mozku třídit synapse na plév a zrno – tedy posilovat důležité spoje a tlumit ty zbytečné. Nejde jen o „mozek se vypne“. Během hlubokého spánku se v kůře objevují pomalé vlny, při kterých neurony střídají aktivní a tiché fáze. Právě tenhle rytmus se dlouho podezřívá, že pomáhá mozku uklízet po bdění, snižovat přehnanou synaptickou zátěž a stabilizovat vzpomínky.

Obecně platí, že jelikož NREM umí náš mozek (obvykle) při spánku, měl by existovat mechanismus, jak stejný efekt navodit i uměle – ať už vhodným chemickým spouštěčem (tedy medikací) nebo jinými externími spouštěči na bázi elektrických implantátů či ovlivnění skrze magnetická pole. U lidí jde jenom o spekulaci, ale ve světě myšek umíme metodou optogentiky selektivně zapínat a vypínat různé části mozku na povel – takže to u nich lze i otestovat!

Tým Chiary Cirelli z University of Wisconsin-Madison proto zkusil, zda lze malou část mozkové kůry přimět k podobnému režimu i u bdělých myší…

„Jak to u myší udělali?“

Právě tou zmíněnou optogenetikou! Myši byly geneticky upravené tak, aby bylo možné část neuronové aktivity ovlivňovat světlem, přesněji laserovými signály – samotné navození nespánku ale není vyžadováno genovou editací, analogický efekt by teoreticky mělo být možné navodit i jinak – optogenetika se takhle prostě dělá. Každopádně! Vědci pomocí světelných impulzů vyvolávali v určité oblasti kůry rytmické střídání aktivity a útlumu, tedy něco podobného „on/off“ periodám během NREM spánku.

Důležité je, že neuspali celé zvíře. Nešlo tedy o myší rohypnol, po kterém by hlodavec odpadl a probudil se jako nový člověk, ehm, teda myš. Šlo o lokální zásah do části mozkové kůry u bdělého zvířete. Autoři tím vlastně testovali, jestli některé funkce spánku nejsou vázané na celý stav organismu, ale dají se částečně splnit i místně.

Po stimulaci připomínající pomalé vlny hlubokého spánku se ukázalo, že daná část mozku už později nepotřebovala tolik „dosypávat“ deficit spánku!

„A pomohlo to paměti?“

V paměťovém testu si stimulované spánkově deprivované myši vedly podobně jako ty, které spaly. Konkrétně šlo o hmatovou paměť, kde myši rozlišují známé a nové objekty pomocí vousků a senzorimotorické kůry. Když vědci stimulovali příslušné oblasti na obou stranách mozku, spánkově deprivované myši nedopadly v testu tak bídně jako jejich nevyspané nestimulované kolegyně.

Samože nevíme, jak se přímo cítily (i kdyby se jich autoři zeptali, jazyk s myšáky zatím nikdo nesestavil), nicméně skutečnost, že jim nebuchla hlava, je rozhodně povzbuzující…

„Takže konec spaní?“

Lidi si asi zatím elektrody místo kafe/postele neobjednaj – autoři ale výhledově chtějí zkoumat neinvazivní stimulaci i u lidí, byť plný spánek nejspíš jen tak nenahradíme. Spánek totiž není jen paměťový servis kůry. Řeší metabolismus, imunitu, hormony, glymfatické odplavování odpadu, emoce a další radosti, které nechcete nahradit půlhodinou blikání na lebku.

Já s JaRonem máme sice asi jasno, že bychom to koštovali klidně dříve, je ale nasnadě, že jako každý vynález dneska to nejspíše bude do druhého dne zneužito. Jestli to je tedy další vyhlídka na utopii nebo dystopii, nechť si každý nechá zdát dle své libosti…

[Ladislav Loukota]

Vědátor vznikl jako spinoff spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd, dnes jej provozuje spolek Hyperion Media. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – kontaktní mail je [email protected]