AVASTUS ⟩ Aju teeb mikrouinakuid ka ärkvel olles

Oled ärkvel, aga võib-olla siiski natuke magad. Foto: Shutterstock

Uni ja ärkvelolek on täiesti erinevad seisundid. Teadlased on aastaid mõõtnud nende ajuprotsesside erinevust, jälgides ajulaineid. Uinumist on iseloomustanud aeglased ja pikalt kestvad lained, mida mõõdetakse kümnendiksekundites ja mis liiguvad üle kogu aju.

Esimest korda on teadlased avastanud, et und saab tuvastada närviaktiivsuse mustrite järgi, mis kestavad vaid millisekundi, mis on 1000 korda lühem kui sekund, avades uue võimaluse aju põhiliste lainemustrite uurimiseks. Samuti näitasid nad, et väiksed ajupiirkonnad võivad hetkeks «ärkvele» lülituda, samal ajal kui ülejäänud aju magab, ja vastupidi, vahendab New Atlas.

Need leiud, mida kirjeldatakse uues uuringus ajakirjas Nature Neuroscience, on saadud Washingtoni ülikooli bioloogiadotsendi Keith Hengeni ja California ülikooli professori David Haussleri laborite koostöös. Uuringut viisid läbi doktorandid David Parks ja Aidan Schneider.

Nelja aasta jooksul treenisid Parks ja Schneider närvivõrku uurima tohutul hulgal ajulainete andmeid, avastamaks mustreid, mis esinevad äärmiselt kõrgetel sagedustel, ja mida pole kunagi varem kirjeldatud. See seab kahtluse alla kauaaegsed arusaamad une ja ärkveloleku neuroloogilisest alusest.

Washingtoni ülikooli teadlased töötasid andmetega hiirte ajulaine aktiivsusest, mida registreeriti väga kerge peakomplektiga, jälgides kümmet erinevat ajupiirkonda kuude kaupa. Parks juhtis toorandmete sisestamist tehisnärvivõrku, mis suudab leida väga keerulisi mustreid, et eristada une ja ärkveloleku andmeid ja leida mustreid, mida inimvaatlus võib-olla ei märka.

Teadlased avastasid, et hüperkiire aktiivsuse muster vaid mõne neuroni vahel oli see, mida mudel tuvastas une põhielemendina. Uurijad oletasid, et aeglaselt liikuvad lained võivad koordineerida kiireid kohalikke tegevusmustreid, kuid jõudsid järeldusele, et kiired mustrid on uneseisundi tõeline olemus.

Edasi uurides täheldasid teadlased, et mudel tuvastas hetkeks ärkveloleku ühes ajupiirkonnas, samal ajal kui ülejäänud aju oli unes, ja vastupidi. Neid juhtumeid kutsuti «välgatusteks».

Nende välgatuste täiendav uurimine võib aidata teadlastel paremini mõista neuroarengulisi ja neurodegeneratiivseid haigusi, mis on seotud unehäiretega.