Miks me magame? ({{contentCtrl.commentsTotal}})

{{1389569744000 | amCalendar}}
Autor/allikas: Cinty Ionescu/Creative Commons

Miks me magame? See küsimus kõlab lihtsalt, kuid selle taga on peidus järjekordne suur mõistatus, mida me veel pole lahendanud.

 

Funktsioone on unele pakutud mitmeid, muuhulgas seda, et uni on üksikneuronite puhkuseks. Hiljuti näidati, et une ajal toimub sõna otseses mõttes ajupesu, kirjutab Jaan Aru ajaveebis Teadvuse Suure Probleemi Lahendamine.

On neid, kes arvavad, et unel on palju erinevaid funktsioone, kuid on jätkuvalt ka romantikuid. Neid, kes usuvad, et unel on üks suur funktsioon. Ja miks ka mitte seda uskuda. Giulio Tononi ja Chiara Cirelli kuuluvad nende teadlaste hulka, kes on uurinud unemustreid mitmetel väga erinevatel liikidel – inimestel, rottidel, äädikakärbestel -, kuid kes arvavad, et uni tõepoolest on tarvilik ühel väga fundamentaalsel põhjusel. Nimelt, nad pakuvad välja, et uni on see hind, mille me maksame aju plastilisuse eest.

Meie aju on plastiline, see muutub pidevalt. Ajus on neuronid ja nende neuronite vahel on ühendused, sünapsid, mis võivad olla erineva suurusega. Arvatakse, et just selles ühenduste rägastiku täpses arhitektuuris on peidus see, kes me oleme. Meie teadmised ja isiksus, meie vaimne olemus on kirjutatud närvirakkude ühenduste mustritesse. Just see ühenduste muster muutubki – on plastiline. Värskelt õpitu kajastub selle ühenduste mustri muutuses. Teie aju ei ole selle teksti lõpuks see sama aju, millega te seda teksti lugema hakkasite.

Tononi ja Cirelli romantilise idee lähtepunkt on, et ärkvelolevas ajus toimuvad need ühenduste tugevuse muutused nõnda, et keskmiselt, üle kõigi ühenduste, muutuvad ühendused tugevamaks. Toimub nii ühenduste tugevnemist kui ka nõrgenemist, kuid rohkem toimub tugevnemist.

Ühenduste tugevnemise bioloogiliseks aluseks on aga see, et sünapsid muutuvad suuremaks. Ja suuremad sünapsid pole ilmtingimata head – nad võtavad ajus rohkem ruumi, mida seal pole, nad vajavad rohkem energiat, nad pidurdavad edasist õppimist. Majanduslikult väljendades võib öelda, et sünapside suurenemine pole jätkusuutlik.

Seega on Tononi ja Cirelli arvates on tarvis sünapside suurusi vähendada ja see saab toimuda just unes. Väidetavalt vähendatakse unes kõiki sünapse võrreldaval määral ja seega jääb päeval õpitu, (mis väljendub sünapside suhtelises tugevuses), alles. Sünapside vähendamine ei saa toimuda ärkvelolekus, sest ta muudab kõigi aju sünapside tugevust ja kui samal ajal oleks neid sünapseid tarvis, et keskkonnas hakkama saada, tuleks sellest ainult pahandust. See, et sünapside suurus ja arv ärkvelolevas ajus suureneb ja magavas ajus väheneb, on tänaseks tõepoolest eksperimentaalset kinnitust leidnud.

Imetajate ajus toimub sünapside vähendamine Tononi teooria kohaselt läbi aeglaste lainete. Mudelite kohaselt on tegu iseennast reguleeriva süsteemiga: kui neuronite omavahelised ühendused tugevnevad, siis mõjutab iga neuron oma partnereid rohkem, kuni nad tulisklevad üheskoos aeglase laine rütmis. See sama tekkiv protsess, aeglane laine, aga omakorda vähendab sünapside suurusi.

Muidugi on sellel romantilisel teoorial ka oma probleeme. (Nagu igasugu romantikal!) Üks probleem on järgnev: pisike pruun nahkhiir magab 20 tundi, samas kui hobune magab 3-4 tundi. Tundub ebaloogiline, et nahkhiire ajus muutuvad sünapsid ärkvel oldud nelja tunni jooksul niivõrd palju, et neid on tarvis reguleerida 20 tundi. Samas kui hobune, kelle sünapside tugevus on muutunud 20 tunni jooksul, saab sünapside vähendamisega hakkama nelja tunniga.

Sama pikkusega ärkveloleku jaoks koguneb nahkhiirel 25 korda rohkem unetunde ja on väheusutav, et see 25-kordne vahe on selgitatav sünapside suuruse reguleerimisega. See ei tähenda, et see romantiline teooria oleks vale, kuid näib, et erinevate organismide unemustrite selgitamiseks on tarvis appi võtta ka muid põhimõtteid peale sünapside tugevuse muutmise.

Teine probleem Tononi romantikaga on isiklik. Kui me vaatame iseenda, inimeste unemustreid, siis on ilmselge, et aeglaste lainetega uni moodustab meie unest vaid killukese. Seega Tononi teooria selgitab meie unemustritest vaid väikese osa. Ta ei üritagi vastata, mis funktsioon on kiirete silmaliigutustega (n-ö REM, rapid eye movements) unel. Ja tõepoolest, ega ta ei peagi seda vastama, sest sugugi mitte kõikidel loomadel pole REM und, kuid samas tähendab see, et Tononi teooria ei saa selgitada seda, miks meie uni on just selline nagu ta on.

Tasub mainida ka seda, et ka aeglaste lainetega uni on iseloomulik vaid imetajatele ja lindudele, kuid Tononi ja Cirelli on öelnud, et muudel organismide (nt äädikakärbeste, kilpkonnade jne) puhul toimivad teised mehhanismid, aga kehtib sama printsiip – uni on sünapside suuruse vähendamiseks. Ehkki see romantika võib olla vale, on ta tore ja on pannud mitmeid noorteadlaseid veelkord mõtlema selle üle, miks me ikkagi magame.

8. jaanuaril ilmus ka pikk, põhjalik ja vabalt allalaaditav ülevaateartikkel Tononi ja Cirelli teooriast, niisiis need, kellele sellest lühitutvustusest väheks jäi, võivad ise edasi uurida. Head lugemist, head und!

Teisi teadvuse- ja ajuteaduse teemalisi artikleid võib lugeda ajaveebis Teadvuse Suure Probleemi Lahendamine.

Toimetaja: ERR-i teadusportaal

Allikas: Teadvuse Suure Probleemi Lahendamine

Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: