אז מה קורה (בשינה) כשאנחנו לא חולמים?
מאת גל ברקלמרות שכל אחד מאיתנו חווה את חווית השינה (והרבה :) ) זוהי עדיין אחת הפעולות היותר מסתוריות של הגוף האנושי. אבל בשנים האחרונות, לאור ההתפתחויות הטכנולוגיות, זהו אחד הנושאים המעוררים עניין ומחקר רב ביותר בקהילה המדעית. אם כדי להבין את פעולת השינה עצמה, או כדי לנסות לפתוח צוהר לפעולות המוח. מחקר חדש, שהתפרסם בשבוע האחרון בכתב העת היוקרתי Nature, מגלה טפח נוסף בצפונות השינה.
המחקר התרכז בחלק הכביכול יותר ”משעמם“ של השינה, החלק בו לרוב איננו חולמים, וניסה לגלות איזו מבין שתי תיאוריות המסבירות את המצב הזה, היא הסבירה יותר.
כשאנו חולמים (לרוב במצב המכונה REM sleep, REM=Repid Eye Moevents בשל העובדה שניתן לצפות בתנועות עיניים מהירות בזמן זה) חלקים מסויימים במוח שלנו יכולים להיות מאד פעילים. כאשר איננו חולמים, המוח נראה כאילו הוא ”נח“. זמן זה מאופיין במוח גם בפעילות יחסית רבה בגלי מוח ארוכים (“איטיים“).
ישנן שתי תיאוריות עקריות, המסבירות את התופעה: תיאוריה אחת טוענת שבמשך היום מצטברים בתאי המוח חומרי פסולת, והאספקה השוטפת של החומרים החיוניים לתאים, אינה מספיקה לשם פעילות ארוכה יותר (והמוח חייב ”להטען“ מחדש בחומרים אלו). בהתחשב בכך שהמוח הוא אחד החלקים הפעילים ביותר בגופנו (המוח משתמש בכ-40% מכמות החמצן שהגוף צורך בזמן מנוחה!), זו בהחלט תיאוריה הגיונית. תיאוריה שניה, אשר מסתמכת במידה רבה על ניסויים עדכניים, טוענת כי בזמן בו אנו לא חולמים, המוח עדיין עובד, רק שבאותו הזמן הוא עובד על חיזוק קשרים בין הנוירונים ו/או סילוק קשרים שאינם נחוצים.
במהלך המחקר, ביקשו החוקרים מקבוצת מתנדבים לעסוק במטלה שדומה להעברת סמן מחשב, תוך שימוש בהתקן דמוי עכבר, מנקודה לנקודה. בנוסף לחלק הניסוי שבו ההתקן פעל בדומה לעכבר רגיל, בחלק אחר של הניסוי, החוקרים היטו את ההתקן בצורה שהזזה שלו בכיוון כלשהו, תזיז אותו בכיוון קצת שונה (זוית קצת אחרת). ההבדל הזה מאפשר לחוקרים לוודא שהנבדקים באמת למדו משהו חדש (איך להזיז את העכבר החדש שלהם בצורה הנכונה) וגם לבחון את ההסתגלות שלהם לפעולה המוזרה הזו לאחר מכן.
במהלך השעתיים הראשונות של השינה, לאחר כל אחת מהמשימות, הצמידו לנבדקים מערכת של 256 אלקטרודות, שקלטו את גלי המוח מהנבדקים. מניתוח האותות המוחיים, הם ניסו לראות אם יוכלו להסיק ולהבין דברים חדשים.
הדבר הראשון שהבחינו בו החוקרים, הוא שכאשר השוו בין המדידות בשתי המטלות (ה“עכבר העקום“ וה“עכבר הנורמלי“ ) מתברר שקיים שוני משמעותי באחד האיזורים במוח: לאחר שהנבדקים קיבלו משימה, לעבוד עם ”העכבר העקום“, החלק במוח שאחראי על עיבוד מידע חושי שקשור לתפיסה המרחבית, פעל בעוצמה גדולה יותר, בגלים איטיים. מכאן ניתן להסיק שהפעילות בגלים איטיים במוח, היא פעילות נקודתית, שלא מועיה בכל המוח, אלא כנראה יותר באיזורים המושפעים מלימוד שהתרחש במהלך היום. אך מכאן עדיין לא ניתן להסיק מהו תפקידו של התהליך, שכן באותה מידה שיכל להיות שמדובר על חיזוק הקשרים בין הנוירונים (ו/או סילוק קשרים שאינם נחוצים), יכל להיות שפשוט השימוש הרב יותר באותו האיזור בזמן ביצוע המטלות, דורש ”השלמת חוסרים“ יותר מאשר באיזורים אחרים במוח.
החוקרים המשיכו ובדקו דברים נוספים: דבר אחד שניסו החוקרים לעשות, הוא לחקות מחקרים קודמים, שהראו שהשינה משפרת את תפקוד המתנדבים לאחר מכן (לעומת משתתפים שמבצעים את אותה הפעולה בבוקר ובערב). בדומה למחקרים קודמים, אפשר היה לזהות שיפור לאחר שינה. אבל בנוסף לנתון זה, החוקרים הוסיפו דבר נוסף לבדיקה: הם השוו בין השיפור, לבין פעילות מוגברת של גלי המוח האיטיים, כפי שנמדדה באותו האיזור במוח שדובר עליו קודם לכן. מתברר שסטטיסטית יש קשר גם בין השניים האלו: כאשר זוהתה הפעילות המוגברת, ניתן היה גם לראות שיפור משמעותי יותר בביצוע הפעולה לאחר השינה.
קשר סטטיסטי מעניין נוסף נמצא ע“י החוקרים, שגילו שכאשר משתתפים משפרים את תפקודם במהלך ביצוע המשימה הראשונית בצורה משמעותית יותר (לפני השינה) לאחר מכן, בזמן השינה, ישנה פעילות חזקה יותר של הגלים האיטיים באותו האיזור.
או אם נסכם זאת בקצרה: מי שמצליח להשתפר יותר בזמן האימון הראשוני, יש סיכוי רב יותר שתהיה פעילות גלים איטיים בעוצמה גבוהה יותר במוחו בשינה, ושיפור רב יותר לאחר השינה.
הנתון הנוסף, של השיפור הרב יותר בביצוע המשימה לאחר שינה, הוא מה ששיכנע את החוקרים, כי דווקא לתיאוריה השניה יש יותר בסיס, ומצב השינה הנ“ל הוא מצב בו מבוצעות פעולות שעוזרות לנו ללמוד לשפר את הכישורים (חיזוק קשרים בין הנוירונים ו/או סילוק קשרים שאינם נחוצים), ופחות (או אולי בכלל לא) מצב שנועד לחידוש אספקת חומרים לתאים.
מקורות המידע:
Nature, Vol 430. p. 27
Nature, Vol 430. p. 78
