‫לישון כדי לגזום / ג’וליו טונוני וקיארה צ’ירלי‬

כל לילה, כשאנחנו ישנים, עיוורים, אילמים וכמעט משותקים, המוחות שלנו עובדים קשה. תאי עצב במוח הישן יורים כמעט באותה שכיחות כמו בשעות הערוּת, והם צורכים כמעט אותה כמות אנרגיה. מה המטרה של פעילות בלתי פוסקת זו בשעה שאנו אמורים לנוח? מדוע התודעה מתנתקת בצורה כה מלאה מן הסביבה החיצונית בשעה שהמוח ממשיך לפטפט?

פעילות המוח במנוחה ממלאת ככל הנראה תפקיד חיוני כלשהו. ולראיה, כל בעלי החיים ישנים, על אף שמצב זה של חוסר הכרה ואי יכולת להגיב מעלה מאוד את הסיכוי להפוך לארוחת הצהריים של מישהו אחר. ציפורים ישנות, דבורים ישנות, איגואנות ותיקנים ישנים, אפילו זבובי פירות ישנים, כפי שאנחנו ואחרים הוכחנו לפני יותר מעשר שנים.

יותר מזה, במהלך האבולוציה התפתחו כמה התאמות מופלאות המאפשרות שינה גם במצבים מיוחדים. למשל, דולפינים וכמה בעלי חיים ימיים אחרים החייבים לעלות אל פני הים כדי לנשום, מכבים לחילופין מחצית אחת של המוח כדי לישון, בשעה שמחצית השנייה הנותרת נשארת ערה.

כמו הרבה מדענים ורבים אחרים שאינם מדענים, תהינו זמן רב מהם היתרונות שעושים את השינה חיונית כל כך ליצורים חיים. לפני יותר מ-20 שנה, כשעבדנו יחד בבית הספר ללימודים מתקדמים סנט אנה בפיזה שבאיטליה, התחלנו לחשוד שהפעילות המוחית בזמן תנומה מאפסת באופן כלשהו את מיליארדי הקשרים העצביים המשתנים מדי יום ביומו עקב המאורעות המתרחשים בזמן ערות. על פי גישה זו, השינה משמרת את יכולתם של המעגלים העצביים במוח ליצור זיכרונות חדשים במהלך חייו של הפרט, בלי להגיע לרוויית יתר ובלי למחוק זיכרונות ישנים.

יש לנו גם השערה מדוע יש לכבות את המודעות לסביבה החיצונית במהלך שינה. נראה לנו שהמוח חייב להפסיק את החוויה המודעת של כאן ועכשיו כדי שתהיה לו הזדמנות למזג זיכרונות ישנים וחדשים. שינה מספקת את ההזדמנות הזאת.

התיאוריה שלנו מעוררת מחלוקת מסוימת בקרב עמיתינו הנוירוביולוגים החוקרים את תפקידה של השינה בלמידה ובזיכרון, משום שאנו טוענים שאיפוס הקשרים העצביים נובע מהחלשת הקשרים בין תאי עצב שיורים בזמן שינה. על פי הדעה הרווחת, לעומת זאת, פעילות המוח במהלך שינה מחזקת את הקשרים העצביים הקשורים לאגירת זיכרונות חדשים. ואולם, שנים של מחקר ביצורים שונים, החל בזבובים וכלה בבני אדם, תומכות בהשערה שלנו דווקא.

שינון בשינה

כבר לפני כמאה שנה שיערו מדענים ששינה חשובה לתפקוד הזיכרון, וניסויים רבים שנעשו מאז הראו שאחרי ליל מנוחה, ולפעמים אפילו אחרי תנומה קלה, זיכרונות חדשים נשמרים טוב יותר בהשוואה לערוּת באותו פרק זמן. תופעה זו נכונה הן לזיכרונות הצהרתיים, כמו רשימות מילים והקשרים בין מקומות לבין תמונות, והן לזיכרונות תהליכיים (פרוצדורליים), העומדים בבסיס כישורים תחושתיים ותנועתיים, כמו לנגן בכלי מוזיקלי.

ההוכחות לכך ששינה מיטיבה עם הזיכרון גרמו למדענים לתור אחר סימנים לכך שהמוח מעבד בלילה חומר חדש שנלמד במהלך היום. ואכן הם מצאו אותם: מחקרים שנערכו במרוצת 20 השנים האחרונות, תחילה במכרסמים ואחר כך בבני אדם, מראים שתבניות של פעילות עצבית במהלך שינה דומות לפעמים לתבניות פעילות שנרשמו בזמן שהנבדקים היו ערים. לדוגמה, כשחולדה לומדת לנווט במבוך, תאי עצב (נוירונים) באזור במוח הקרוי היפוקמפוס יורים בתבניות מסוימות. בזמן השינה שלאחר מכן, חולדות עושות “הילוך חוזר” של תבניות אלו בשכיחות גבוהה מן הצפוי באופן אקראי.

בגלל ממצאים כאלה, הניחו חוקרים רבים ש”ההילוך החוזר” במהלך השינה מקבע את הזיכרונות באמצעות תגבור נוסף של הסינפסות – אותן נקודות מגע בין תאי העצב – שהחלו להתחזק בזמן הערות. הרעיון הוא שאם תאי עצב הקשורים זה לזה יורים שוב ושוב, הסינפסות המקשרות ביניהם יעבירו אותות מתא עצב אחד למשנהו בקלות רבה יותר, ויעזרו בכך למעגלים העצביים לקודד זיכרונות. תהליך זה של חיזוק בררני מכונה פוטנציאציה (חיזוק) סינפטית, ומקובל לחשוב שזה המנגנון העומד בבסיס למידה וזיכרון במוח.

ואולם, בשעה שתהליכי ההילוך החוזר והחיזוק מתרחשים בזמן ערות, מדענים טרם מצאו עדויות ישירות לכך שהסינפסות המשתתפות במעגלי ההילוך החוזר אכן מתחזקות במהלך שינה. אנחנו לא הופתענו מהיעדר העדויות, משום שהוא תואם את הסברה שלנו שבשעה שאנחנו ישנים וחסרי מודעות, כל אותה פעילות של המוח, “ההילוך החוזר” ופעילות אקראית לכאורה של תאי עצב, בעצם מחלישה קשרים עצביים, ואינה מחזקת אותם.

המחיר של הפלסטיות

יש סיבות רבות וטובות לחשוב שכדי שהמוח יפעל כהלכה יש להחליש סינפסות, ולא רק לחזק אותן. ראשית, סינפסות חזקות צורכות יותר אנרגיה מאשר סינפסות חלשות, ולמוח אין מאגרי אנרגיה בלתי נדלים. בבני אדם, המוח אחראי לכמעט %20 מתקציב האנרגיה של הגוף, יותר מאשר כל איבר אחר באופן יחסי למשקלו. ולפחות שני שלישים מצריכת האנרגיה תומכים בפעילות סינפטית. בנייה וחיזוק סינפסות הם גם מקור מרכזי לעקה תאית, משום שהם מחייבים את התאים לסנתז ולשגר לעבר הסינפסות מרכיבים שונים, ממיטוכונדריה (תחנות הכוח של התאים) ובועיות סינפטיות (המובילות מולקולות איתות), ועד חלבונים ושומנים הדרושים לתקשורת סינפטית.

לנו נראה ברור אפוא שניצול משאבים כזה אינו בר קיימא. המוח אינו יכול להמשיך ולתגבר סינפסות יום וליל במהלך כל חיי הפרט. אין לנו ספק שלמידה מתרחשת בעיקר באמצעות חיזוק סינפטי. אנחנו פשוט מטילים ספק בכך שחיזוק הסינפסות מוסיף להתרחש במהלך השינה.

לעומת זאת, החלשת סינפסות במהלך שינה תחזיר את מעגלי המוח השונים לעוצמה ברמה הבסיסית ותמנע צריכת אנרגיה עודפת ועקה תאית. אנו רואים בתהליך זה של השינה שימור ההומיאוסטזיס הסינפטי, ומכנים את התיאוריה הכוללת של תפקיד השינה “תיאוריית ההומיאוסטזיס הסינפטי” SHY)). בעיקרון, תיאוריית SHY מסבירה את הצורך החיוני והכללי בשינה בעבור כל היצורים שנוהגים לישון: השינה מחזירה את המוח למצב שבו הוא יכול ללמוד ולהסתגל כשאנו ערים. הסיכון שאנו נוטלים במהלך ניתוק ממושך מן הסביבה הוא המחיר שאנו משלמים תמורת הפלסטיות של המוח – יכולתו לשנות את החיווט בתגובה למאורעות חיצוניים.

אבל כיצד מסבירה תאוריית SHY את ההשפעה המיטיבה של שינה על למידה ועל זיכרון? כיצד יכולות סינפסות מוחלשות לשפר את היכולת הכללית לצבור מיומנויות ועובדות? חִשבו על כך שבמהלך יום רגיל, כמעט כל מה שאתם חווים מותיר עקבות עצביות במוח ושמאורעות משמעותיים, כמו להכיר מישהו חדש או ללמוד לנגן יצירה בגיטרה, הם רק חלק זעיר מן הקידוד העצבי. כדי לשפר את הזיכרון, המוח הישֵן צריך להבחין, בדרך כלשהי, בין ה”רעש” של מידע לא רלוונטי ובין ה”אות” של אירועים משמעותיים.

אנו מציעים שבמהלך שינה, הירי הספונטני של תאי עצב במוח מפעיל מעגלים עצביים רבים בצירופים שונים, הכוללים הן רישומי זיכרון חדשים והן רשתות ישנות של הקשרים שכבר נלמדו. (חלומות הם הצצה לתחרות העצבית החופשית הזאת.) הפעילות הספונטנית מאפשרת למוח לבדוק אילו זיכרונות חדשים תואמים בדרך טובה יותר זיכרונות-עבר משמעותיים ולהחליש את הסינפסות שאינן תואמות את תכנית הזיכרון הכללית. אנו וחוקרים אחרים בוחנים מנגנונים אפשריים שבעזרתם פעילות מוחית יכולה להחליש באופן בררני סינפסות המקודדות “רעש” ובו בזמן לשמר את הסינפסות המתאימות ל”אות”.

ובשעה שהמוח בוחן תסריטים דמיוניים ומחליש קשרים במקומות הנכונים, עדיף שלא נהיה מודעים לסביבה ושלא נפעל בתוכה. במילים אחרות: עדיף שנישן. באופן דומה, שיקום ההומיאוסטזיס הסינפטי אינו אמור להתרחש כשאנו ערים משום שאירועי היום ישתלטו על התהליך ויתבלטו על חשבון כל הידע שהמוח צבר במרוצת החיים. הניתוק העמוק במהלך שינה משחרר את המוח מעריצות ההווה, ויוצר תנאים מיטביים לשילוב זיכרונות ולגיבושם.

קשר חלש

התיאוריה שלנו שהמוח משתמש בירי עצבי במהלך שינה כדי להחליש סינפסות במקום לחזק אותן נתמכת באופן חלקי בניתוח מעמיק של מידע שהצטבר מסוס עבודה שכיח של חקר השינה: רישום מוח חשמלי (אא”ג). מכשיר אא”ג רושם תבניות של פעילות חשמלית בקליפת המוח בעזרת אלקטרודות המוצמדות לקרקפת. לפני כמה עשרות שנים זיהו רישומי אא”ג של המוח הישֵן שתי קטגוריות עיקריות של שינה: שינה המאופיינת בתנועות עיניים מהירות (REM) ושינה שאינה REM (NREM), המתחלפות לסירוגין במהלך הלילה. לכל קטגוריה יש תבנית ייחודית של גלי מוח. נוסף על ריצוד גלגלי העיניים מתחת לעפעפיים העצומים, המקנים לשנת REM את שמה, שלב זה מאופיין בגלי מוח מהירים באופן יחסי: עליות וירידות מהירות בתרשים האא”ג, הדומות לתרשימי אא”ג במצב ערות. לעומת זאת, תנודות אטיות, בתדר של כמחזור אחד לשנייה, הן המאפיין הבולט ביותר של שנת NREM.

לפני עשר שנים גילה מירצֶ’ה סְטֶריאַד המנוח מאוניברסיטת לַוַול שבקוויבק שהתנודות האטיות של שנת NREM נוצרות כשקבוצה של תאי עצב יורים יחד לפרק זמן קצר (ON), משתתקים לשבריר שנייה (OFF) ואז שוב יורים יחד. זו הייתה אחת התגליות הבסיסיות ביותר בחקר השינה. מאז, מדענים גילו שגם בציפורים וביונקים עוצמת הגלים האטיים גדולה יותר אם קדמה להם תקופה ארוכה של ערות, ועוצמתם יורדת ככל שהשינה נמשכת.

שיערנו שאם הסינפסות חזקות, תאי עצב יצליחו לתאם את הירי שלהם במידה רבה יותר, והתוצאה תהיה גלים אטיים בעוצמה גדולה. אם הסינפסות חלשות, יהיה פחות תיאום ביו תאי העצב ועוצמת הגלים האטיים שיתקבלו תהיה נמוכה יותר. מתוצאות של הדמיות מחשב ומניסויים בבני אדם ובבעלי חיים הסקנו שהגלים האטיים העוצמתיים והתלולים בתחילת הלילה מעידים על כך שסינפסות התחזקו בתקופת הערות שקדמה לכך, ואילו גלי הפעילות החלשים והרדודים שנמדדים מוקדם בבוקר מעידים על כך שהסינפסות נחלשו במהלך השינה.

תמיכה ישירה בכך שסינפסות נחלשות במהלך שינה, ואולי אפילו מדוללות, מתקבלת ממחקרים בבעלי חיים. בזבובים, למשל, אנו רואים ששינה הופכת על פיה את העלייה במספר הסינפסות ובגודלן, המתרחשת במהלך היום, בייחוד כשהזבובים נחשפים לגירויים סביבתיים. עוקצים סינפטיים הם בליטות ייחודיות על השלוחות האחראיות לזיהוי אותות בתאי עצב. כשזבובי פירות מתקשרים במהלך היום עם זבובים אחרים, עד בוא הערב צצים עוקצים סינפטיים חדשים על תאי עצב ברחבי המוח.

באופן מדהים לא פחות, מספר העוקצים חוזר לרמת הבסיס עד הבוקר למחרת, אבל זה קורה רק אם התאפשר לזבובים לישון. תופעה דומה ראינו בקליפת המוח של עכברים מתבגרים: מספר העוקצים הסינפטיים נטה לעלות כשהחיות היו ערות, ולרדת כשהן ישנו. במכרסמים בוגרים רווחת מגמה דומה, אף שלא מספר העוקצים הוא שמשתנה במהלך ערות או שינה אלא שכיחותן של מולקולות מסוימות, הקרויות קולטני AMPA, המצויות בעוקצים וקובעות את חוזק הסינפסה. כשבדקנו קולטני AMPA, גילינו שמספר הקולטנים לסינפסה עולה במהלך ערות ויורד לאחר שינה. יותר קולטנים גורמים להתחזקות הסינפסה, ואילו פחות קולטנים פירושם שהסינפסה נחלשה.

אפשר גם להעריך את חוזק הסינפסה באופן ישיר באמצעות גירוי חשמלי של סיבי העצב בקליפת המוח. תאי העצב מגיבים בזרם חשמלי חזק יותר כשהסינפסות חזקות וחלש יותר כשהקשרים הסינפטיים חלשים. הראינו שבחולדות, תאי עצב שעברו גירוי יורים בעוצמה רבה יותר לאחר כמה שעות ערות, ובעוצמה חלשה יותר לאחר שינה. מרצ’לו מסימיני מאוניברסיטת מילאנו באיטליה, וְרטו הובר, כעת באוניברסיטת ציריך, ביצעו ניסוי דומה בבני אדם. במקום גירוי חשמלי בעזרת אלקטרודה, הם השתמשו בגירוי מגנטי מוחי, פעימה מגנטית קצרה דרך הגולגולת כדי לגרות את העצבים שמתחתיה. לאחר מכן הם רשמו את עוצמת התגובה בקליפת המוח באמצעות מכשיר אא”ג בעל מערך אלקטרודות צפוף. התוצאות היו חד-משמעיות: ככל שהנבדקים היו ערים זמן ממושך יותר, כן תגובת האא”ג הייתה עזה יותר. נדרש לילה של שינה כדי שתגובת קליפת המוח תחזור לרמת הבסיס.

פחות הוא יותר

המסקנה המשותפת לכל הניסויים האלה שערכנו במרוצת עשרים שנה, היא שהפעילות הספונטנית בקליפת המוח במהלך שינה אכן מחלישה את הקשרים הסינפטיים במעגלים עצביים, או באמצעות צמצום יכולתם לשגר אותות חשמליים או במחיקה מוחלטת שלהם.

תהליך זה שאנו מכנים “ברירת הפחתה” נועד להבטיח את הישרדות המעגלים העצביים בעלי ה”מותאמות” הגבוהה ביותר, או משום שהם הופעלו בעוצמה הרבה והעקבית ביותר במהלך שעות הערות (למשל בנגינת הצלילים הנכונים בגיטרה בשעה שמתאמנים על יצירה חדשה) או משום שהם משתלבים טוב יותר עם זיכרונות קיימים (למשל במקרה של מילה חדשה בשפה מוכרת). בה בעת, ידוכאו סינפסות במעגלים שחוזקו באופן מתון בלבד במהלך ערות (כמו צלילים לא נכונים בגיטרה) או שמתאימים פחות טוב לזיכרונות ישנים (כמו מילה חדשה בשפה לא מוכרת).

ברירת הפחתה יכולה להבטיח שמאורעות חסרי משמעות לא יותירו את חותמם במעגלים העצביים שלנו, ואילו זיכרונות משמעותיים יישמרו. כבונוס, ברירת הפחתה גם תפנה מקום למחזור נוסף של חיזוק סינפסות במהלך ערות. ואכן, יש ממצאים המעידים שמלבד היתרונות הרבים האחרים שיש בשינה לצורך למידה וזיכרון, שינה עוזרת ברכישת זיכרונות חדשים (כלומר מידע הנרכש לפני המחזור הבא של שינה). לא מעט מחקרים הראו שאחרי שנת לילה, אפשר ללמוד חומר חדש טוב בהרבה מאשר בסוף יום של ערות. (סטודנטים, שימו לב.)

אף שאין לנו עדיין עדויות ישירות לגבי מנגנון שיכול לגרום להחלשה בררנית של סינפסות שהופעלו, יש לנו סברה לגבי האופן שבו יכולה להתרחש החלשה סינפטית. אנו סבורים שהגלים האטיים של שנת NREM ביונקים ממלאים תפקיד באופן כלשהו. במחקרי מעבדה על רקמת מוח של חולדות, תאי עצב נעשו יעילים פחות בהעברת אותות זה לזה כשגירו אותם באופן המדמה את התנודות הסינכרוניות של גלי השינה האִִטיים.

גם הכימיה של המוח משתנה במהלך שנת NREM באופן שיכול להוביל להחלשת סינפסות. באדם ער, המוח מוצף במרק מרוכז של אותות כימיים, או נוירו-מוֹדוּלַטוֹרים, ובכללם אַצֶטילכוֹלין, נוֹרְאֶפּינֶפְרין, דוֹפּאמין, סֶרוֹטוֹנין, היסְטַמין והיפּוֹקְרֶטין. בנוכחות חומרים אלו סינפסות נוטות להתחזק כשעוברים דרכן אותות. במהלך שינה, בייחוד בשנת NREM, יורד ריכוז האותות הכימיים במרק במידה ניכרת. מיהול זה של נוירו-מוֹדוּלַטוֹרים בסביבת הסינפסות יכול לגרום להן להיחלש כשעוברים דרכן אותות, במקום להתחזק. כמו כן, אולי מעורב בתהליך גם גורם גדילה הקרוי BDNF, שמחזק סינפסות ומעורב בצבירת זיכרונות. רמות ה-BDNF בתאי עצב גבוהות במהלך ערות ומינימליות בזמן שינה.

שינה מקומית

בלי קשר למנגנונים המדויקים של תהליך הברירה, יש הוכחות מוצקות בכמה מינים ביולוגיים שהחוזק הכללי של הסינפסות עולה במהלך ערות ויורד בזמן שינה, כפי שחוזה תיאוריית SHY. אנו יכולים להוסיף ולבחון את התיאוריה באמצעות בדיקת היקשים מעניינים נוספים הנובעים ממנה.

לדוגמה, אם התיאוריה נכונה, אז ככל שאזור במוח עובר יותר תהליכים הסתגלותיים, כן הוא יזדקק יותר לשינה. אפשר להעריך את “הצורך בשינה” על פי עוצמת גלי NREM אטיים ומשך הזמן שלהם. כדי לבחון את ההיקש הזה, ביקשנו ממתנדבים ללמוד מטלה חדשה: כיצד להגיע למטרה על מסך מחשב, כשהסמן (הנשלט בעזרת עכבר) מסתובב בתבנית שיטתית. חלק המוח המעורב בלמידה מסוג זה הוא קליפת המוח הקודקודית. ואכן, כשהנבדקים שלנו ישנו, עוצמת הגלים האטיים בקליפת המוח הקדקודית הימנית שלהם הייתה גדולה יותר יחסית לעוצמת הגלים באותו אזור בלילה שלפני הלמידה. עוצמת הגלים האלה התמתנה במהלך הלילה, כפי שעושות תנודות כאלה. אבל העוצמה הרבה של הגלים שראינו בתחילת הלילה מלמדת שאזור מסוים במוח עבד קשה בשל המטלה שנתנו לו.

ניסויים רבים שערכנו שנינו וחוקרים אחרים אישרו שלמידה, ובאופן כללי יותר הפעלה של סינפסות במעגלים עצביים, מייצרת צורך מקומי בשינה. לאחרונה אפילו גילינו ששימוש ממושך או אינטנסיבי במעגלים עצביים מסוימים עשוי לגרום לקבוצות מקומיות של תאי עצב “להירדם” אפילו כששאר המוח (והיצור עצמו) ערים. כך, אם חולדה נשארת ערה זמן ארוך מן הרגיל, מקצת תאי העצב בקליפת המוח משתתקים לתקופות קצרות שנראות זהות לתקופות ה-OFF במהלך גלי שינה אטיים. בה בעת, החולדה מתרוצצת בעיניים פקוחות, עוסקת בענייניה, כמו כל חולדה ערה אחרת.

תופעה זו מכונה שינה מקומית, והיא מושכת את תשומת לבם של חוקרים אחרים. המחקרים העדכניים שלנו מעידים שתקופות OFF מקומיות מתרחשות גם במוחם של בני אדם עם חסך שינה ושתקופות אלו שכיחות יותר לאחר למידה מאומצת. נראה שכשאנו ערים זמן רב מדי או משתמשים יתר על המידה במעגלים עצביים מסוימים, פיסות קטנות של המוח לוקחות תנומות קצרות בלי שנדע. יש לתהות כמה טעויות שיפוט, שגיאות טיפשיות, תגובות עצבניות ומצב רוח רע נובעים משינה מקומית במוחם של אנשים מותשים הסבורים שהם ערים לגמרי ומצויים בשליטה מלאה.

מתיאוריית SHY נובע גם ששינה חשובה במיוחד בילדות ובגיל ההתבגרות. אלו זמנים של למידה מרוכזת ושינויים אינטנסיביים במבנה הסינפסות, כפי שהראו מחקרים רבים. בשנות הנעורים, סינפסות נוצרות, מתחזקות ונגזמות בקצב מהיר ביותר שאין דומה לו בתקופת הבגרות. אם כן, סביר להניח שברירת הפחתה במהלך שינה תהיה חיונית כדי למזער את העלות האנרגטית של העיצוב הסינפטי המואץ וכדי לברור את המעגלים העצביים הרצויים בשלבים אלו של החיים. נותר רק לתהות מה קורה כששינה מופרעת או לוקה בחסר בשלבים קריטיים בהתפתחות. שמא החסר בשינה פוגם בעידון התקין של המעגלים העצביים? במקרה כזה, החסך בשינה יגרום לא רק לשכחה אקראית או לטעות בשיפוט אלא לשינויים ארוכי טווח באופן שבו מחווט המוח.

אנו מתעתדים להמשיך לבחון את התחזיות של תיאוריית SHY ולבחון את ההשלכות שלה. לדוגמה, אנו מקווים לגלות אם חסך בשינה במהלך התפתחות עצבית אכן מוביל לשינויים בחיווט המוח. היינו רוצים גם ללמוד יותר על ההשפעה של שינה על אזורים עמוקים במוח, כמו התלמוס, המוחון (צרבלום), ההיפותלמוס וגזע המוח, ועל התפקיד של שנת REM בהומיאוסטזיס סינפטי. ייתכן שנוכל לגלות אם שינה היא אכן המחיר תמורת הפלסטיות של המוח, מחיר שכל מוח וכל תא עצב חייבים לשלם.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________

על המחברים

ג’וליו טונוני (Tononi) וקיארה צ’ירלי (Cirelli) הם פרופסורים לפסיכיאטריה באוניברסיטת ויסקונסין-מדיסון. המחקר שלהם על תפקידי השינה הוא חלק מעבודת מחקר רחבת היקף על התודעה האנושית, שהיא גם הנושא של ספרו האחרון של טונוני, “פִי: מסע מן המוח אל הנפש” (פנתיאון, 2012).

בקיצור

השינה חייבת למלא תפקיד חיוני כלשהו, משום שכל בעלי החיים ישנים.

הוכחות מעידות שהשינה מחלישה קשרים בין תאי עצב. זהו ממצא מפתיע משום שחיזוק קשרים אלו במהלך ערות תומך בלמידה ובזיכרון.

אבל בהחלשת סינפסות, שינה עשויה לשמור על תאי המוח מפני רוויה בשל חוויות יום-יומיות ומפני צריכה עודפת של אנרגיה.

ועוד בנושא

Is Sleep Essential? Chiara Cirelli and Giulio Tononi in PLOS Biology, Vol. 6, No. 8, pages 1605-1611; August 2008.

The Memory Function of Sleep. Susanne Diekelmann and Jan Born in Nature Reviews Neuroscience, Vol. 11, No. 2, pages 114-126; February 2010.

Local Sleep in Awake Rats. Vladyslav V. Vyazovskiy, Umberto Olcese, Erin C. Hanlon, Yuval Nir, Chiara Cirelli and Giulio Tononi in Nature, Vol. 472, pages 443-447; April 28, 2011.

Sleep and Synaptic Homeostasis: Structural Evidence in Drosophila. Daniel Bushey, Giulio Tononi and Chiara Cirelli in Science, Vol. 332, pages 1576-1581; June 24, 2011.

הכתבה התפרסמה אישור סיינטיפיק אמריקן ישראל