Valószínűleg hallott már olyanokat, akik azt mondják, élvezik a futást, mert így kikapcsolhatnak. Talán te is így érzel. Jól legújabb kutatások egereken azt sugallja, hogy ennek valójában tudományos alapja lehet, mert az agyi aktivitás valóban csökken, ha egy egyszerű, ismétlődő műveletet hajt végre. Sőt, miközben a futás kifáraszthatja a testedet, az ilyen gyakorlat valójában csökkentheti az agy alvásigényét.

Az ébrenlét és az alvás nem két egymást kizáró, egységes állapot. Időnként lehetsz mélyebben alszik vagy szélesebb ébren, mint mások, és a határ a kettő között elmosódhat. A szokásos viselkedés, például a váratlan eseményekre való gyors reagálás képessége romlik, amikor a szokásos lefekvés után is ébren marad. Nem tudjuk pontosan, miért van ez, de lehet, hogy az agy bizonyos részei menj aludni akkor is, ha technikailag ébren van. De megfelelő motivációval arra is rákényszeríthetjük magunkat, hogy ébren maradjunk, és átmenetileg vissza is állítsuk a teljesítményünket.

Az, hogy mennyi ideig kell aludnunk, vagy ébren maradhatunk, bizonyos mértékig függ a génjeinken, de bizonyítékok utalnak őket is befolyásolja, hogy milyen tevékenységeket végezünk ébrenlétünk alatt. Meglepő módon még mindig nem tudjuk, mi az ébrenlét, ami nyomást gyakorol a testünkre, de a tudósok gyakran utalnak arra, hogy „S folyamat”. A homokórahoz hasonlóan az S folyamat szintjei azt jelzik, hogy mióta ébren vagyunk vagy alszunk, és mekkora valószínűséggel elaludunk vagy felébredünk egy adott pillanatban.

A legújabb bizonyítékok arra utalnak hogy az alvást nem az agy egésze kezdeményezi, hanem az ébrenlétben többet használt idegsejtek helyi hálózata. Kollégáimmal azon tűnődtünk, vajon az agy bizonyos részei, amelyek felelősek bizonyos viselkedésért, jobban befolyásolják ébrenlétünket, mint mások.

Egész éjszaka fent az egerekkel

Ennek az elméletnek a tesztelésére az egerek jól ismert tendenciáját használtuk fel spontán fut egy keréken, néha sok kilométert tesz meg minden este. Amikor az egerek így futnak, jelentősen költenek több ébrenlét, mintha az alvásigényük lassabban halmozódna fel, vagy ha valami felülírná azt. Hogy megvilágítsuk ezt a titokzatos folyamatot, megvizsgáltuk, hogy pontosan mi történik a spontán futó egerek agyában.

A tanulmányunkban, rögzítettük az egyes idegsejtek elektromos aktivitását az egyes egerek neokortexében - az agy külső rétegében -, amint azok egy keréken futottak. Általában, amikor egy egér (vagy ember) ébren van és aktív, a neuronok nagy sebességgel tüzelnek. Ennek az az oka, hogy az agynak figyelemmel kell kísérnie a környezetet, össze kell hangolnia a mozgásokat és azonnal meg kell hoznia a döntéseket. Ez az állandó agytevékenység sok energiát igényel - an az összes energia 20% -a a test használja.

Meglepő módon azt tapasztaltuk, hogy amikor az egerek nagy sebességgel futottak, néhány neuronjuk teljesen leállt. És a teljes agyi aktivitás a neocortex motoros és érzéki területein átlagosan legalább 30%-kal csökkent. Paradox módon ez azt sugallja, hogy összességében az aktív fizikai viselkedés és az intenzív mozgás nem feltétlenül igényel aktívabb agyat.

Azt is észrevettük, hogy amikor az állatok sokféle viselkedést tanúsítanak, idegsejtjeik sokféleképpen tüskésednek, a lassú és a gyors kisülés között. De a futás monoton folyamata során az idegi tüskék sokkal következetesebbek lettek. Ez azt sugallja, hogy a futás nemcsak összességében kevesebb aktivitással jár, hanem egy stabilabb, egységesebb agyállapot kialakulásával is.

A következő kérdésünk az volt, hogy ez hatással lesz -e az agy általános aktivitására a hosszabb ébrenlét során. Korábbi tanulmányok azt javasolta, hogy minél tovább ébren marad, annál izgatottabb lesz az agya (annál valószínűbb, hogy az idegsejtjei lőnek). Megállapítottuk, hogy egereink idegsejtjei átlagosan több tüskét termeltek elalvás előtt, mint néhány órával korábbi ébredés utáni időszakban. De ha az egerek sok időt töltöttek futással, akkor ez a növekedés nem következett be. Ez azt sugallja, hogy ha az idegsejteket nem használják, akkor nem válnak izgatottabbá.

Futó lelkiállapot

Ezen megfigyelések alapján arra a következtetésre jutottunk, hogy ha az egér napját olyan feladatok uralják, amelyek ismétlődő vagy ritmikus mozgásokat igényelnek (például futás), akkor az agya alapvetően eltér a normálistól. Ez az állapot akár az agyat is megpihenheti anélkül, hogy mély alvásba lépne, és ugyanolyan előnyöket nyújthat. Legutóbbi bizonyítékok következetesen azt sugallja hogy a rövid testmozgás előnyös lehet a kognitív funkciók számára az alvás hasonló módja.

A természet más példái is alátámasztják ezt az elképzelést. Például, a madarak sokkal kevesebbet alszanak amikor megállás nélkül repülnek sok nap vagy vándorlás. Még néhány bizonyíték is van hasonló hatásra az emberekben, például kapcsolat a meditáció és a csökkent alvásigény. Nem tudjuk biztosan, miért történik ez, de előfordulhat, hogy a meditáció olyan agyi állapothoz kapcsolódik, ahol az idő ténylegesen lassabban fut. És ugyanez lehet a kerekes egereknél is.

Még mindig sok kérdésre kell választ kapnunk arról, hogy miért kell aludnunk, és hogyan befolyásolja az agyunkat. De egyre világosabbá válik, hogy nem tudjuk megérteni az alvás rejtélyét, ha nem értjük, mi történik, amikor ébren vagyunk.

A szerzőről

Vladyslav Vyazovskiy, az idegtudományok docense, University of Oxford

Ezt a cikket eredetileg közzétették A beszélgetés. Olvassa el a eredeti cikk.

Kapcsolódó könyvek:

at InnerSelf Market és Amazon