Esileht > erilised teadvusseisundid, huvitavad küsimused, uni ja unenäod > Uni on üksikneuronite puhkuseks

Uni on üksikneuronite puhkuseks

Me magame maha umbes kolmandiku oma elust … sest me magame. Arvatavasti pole ma ainus, kes on endale vahel, kui uni tuleb segama hea raamatu nautimist või kirjatöö lõpetamist, esitanud küsimuse, miks on tarvis magada. Mida see meile annab? Võiks ju pakkuda, et uni on puhkuseks, aga sel juhul võib küsimust täpsustada: miks ei saa puhata lihtsalt rahulikult lesides – miks on tarvis vajuda unne, vaimselt keskkonnast eemalduda, olla teadmatu ümbritsevas toimuvast? Kui uni on puhkuseks, siis me tahame teada, millised protsessid saavad une ajal sellist puhkust, mida nad ärkvelolekus lesides ei saaks. Miks me magame?

Viimastel aastatel on kõige populaarsemad olnud need teooriad, mis väidavad, et uni on mälusisude salvestamiseks, ja idee selle kohta, et une ajal vähendatakse sünapsite suuruseid.

Kuid klassikaliselt on nende teooriate kõrval alati olnud ka idee, et uni on tõepoolest puhkuseks – ajurakkude puhkuseks. Seega on mul hea meel, et Vladyslav V. Vyazovskiy ja Kenneth D. Harris on nüüd seda ajurakkude puhkuse ideed moderniseerinud ja muudavad oma peagi Nature Reviews Neuroscience’is ilmuva arvamusartikliga selle iseenesest lihtsa teooria taas päevakajaliseks.

Autorid toovad esile, et ehkki on olnud mitmeid ideid selle kohta, miks üksikud neuronid peavad puhkama, puudub arusaam sellest, kuidas see üksikneuronite puhkus on seotud aju üldise aktiivsusega. Autorite peamine tees on lihtne: kuna ajurakud on üksteisega tihedalt seotud (ühe ajuraku aktiivsus mõjutab paljude teiste oma; paljude erinevate ajurakkude aktiivsus mõjutab ühe ajuraku oma) on ainus võimalus neuroni puhkamiseks see, et kogu võrgustik (kümned tuhanded neuronid) puhkavad koos. Kui nad ei puhkaks koos, ei saaks ka üksikneuron puhata, kuna teised neuronid saadaksid talle pidevalt sünaptilisi sisendeid. Seetõttu tekivadki lokaalsed vaikimisperioodid, kus teatud ajupiirkonna neuronid lõpetavad tulisklemise ja on vaiki. Sellised lokaalsed vaikeperioodid on une (ja üldisemalt teadvusetu seisundi) tunnuseks.

See, et lokaalsed võrgustikud peavad koos vaikima, ei selgita siiski, miks uni on nii globaalne fenomen, kus kogu aju magab. Tõepoolest, meie ajus on 100 000 000 000 neuronit – võiks ju leida viisi, kuidas erinevad neuronipopulatsioonid kordamööda puhkavad? Vyazovskiy ise on ka näidanud, et roti ajus vajuvad üksikud närvirakude grupid unne, mis sest, et rott on ärkvel ja tegutseb. Niisiis, miks vallutab uni terve aju? Sellel on kaks peamist põhjust. Esiteks mõjub osaline neuronipopulatsioonide väljalülitumine halvasti kõiksugu vaimsetele võimetele, mis võib kokkuvõttes olla ohtlikum kui see, et kogu organism on mitteaktiivne (nt unise peaga autojuhtimine on ohtlikum kui seisvas autos magamine). Teiseks on võimalik, et globaalne uneseisund on siiski ajurakkude puhkuseks parem ja optimaalsem kui lokaalsed mikrouned. Tegelikult hetkel see päris täpselt selge pole, miks globaalne uni peaks ajurakkudele puhkuseks parem olema, kuid tegu on huvitava uurimisprobleemiga, millega järgmiste aastate jooksul hooga tegeldakse. Üks potentsiaalne vihje on muidugi see, et aju keemiline miljöö on globaalse une ajal väga teistsugune kui ärkvelolevas ajus – ehk see keemiline taust soosib neuronite kallal toimuvat parandustööd.

Aga miks ikkagi on seda parandustööd tarvis teha? Miks on üksikutel neuronitel tarvis puhata? Eelnevalt on välja pakutud ja artiklis saab ka autorite poolt korratud, et ärkveloleku ajal tõuseb neuronite mitokondrites reaktiivsete hapnikuühendite hulk, mis omakorda võib viia DNA ja teiste biomolekulide kahjustumiseni. Samuti viib ärkveloleku jooksul pidevalt toimuv valgusüntees voltimata valkude vastuseni. Kindlasti on neile lisaks veel mitmeid teisi põhjuseid (millest osasid artiklis ka mainitakse ja teisi veel ei teatagi), miks üksikneuronid vahepeal aktiivsusest puhkama peavad. Autorid võrdlevad seda protsessi lihaste väsimisega – kui teha lihaspingutust nõudvat tööd või trenni, lihased väsivad ja vajavad puhkust. Oluline on märgata, et lihased ei väsi mitte seetõttu, et nad oleksid kahjustunud, vaid nad väsivad ennatlikult, et kahjustusi ära hoida. Seega on Vyazovskiy ja Harrise arvates uni vajalik, kuna ta aitab ennetavalt ära hoida meie närvirakkudele ja ajule potentsiaalselt tekkida võivaid kahjustusi. Magagem!

Allikas:
Vyazovskiy ja Harris (2013). Sleep and the single neuron: The role of global slow oscillation in individual cell rest. Nature Reviews Neuroscience.

  1. Toni
    mai 14, 2013, 3:36 p.l.

    Kui teil aega on, siis võiksite mainida, kas see teooria on parem kui need teised teooriad. Kas ta lahendab mõistatuse “miks me magame?”?

  2. jaanaru
    mai 14, 2013, 6:13 p.l.

    Kuidas võrrelda teooriaid? Ilmselt võiks peamiseks kriteeriumiks olla see, kui palju fakte üks või teine teooria selgitada suudab. Ja selle järgi võiks tõepoolest öelda, et see “ajurakkude puhkuse” idee on hea teooria ja parem kui nii mõnigi teine. Kuid ka tal on mitmeid vajakajäämisi. Näiteks ei selgita ta, miks meie uni on tsükliline (unefaasile 1 ja 2 järgneb sügav uni ja seejärel tuleb REM, mille järel kõik kordub) või mis on REM une funktsioon. Minu jaoks on uneteaduses veel palju palju põnevat tarvis ära teha🙂

  3. Leopold
    mai 15, 2013, 3:52 p.l.

    K6rvalep6ike ja togimisena – milline on minimaalne hulk fakte, mille yks uneteooria peaks 2ra selgitama? N2iteks norskamine v6i erinevad kehapositsioonid magamise ajal on vaevalt olulised, aga on tarvilik n2iteks tsyklilisuse selgitamine? V6i REM funktsiooni? Tsyklilisus pole kindlasti tarvilik, kui vaadelda inimesi kes magavad paarikymne minuti kaupa ja on eluaeg t2itsa r66msad. Ja v2hemalt molekulaarbioloogias juhtub tihti nii, et tarvilik on ainult yks jupp suuremast protsessist, ning ylej22nud osad tolknevad kaasa lihtsalt sellep2rast et nad on nii tihedalt seotud – see, et m6ni unefaas juhtub (nagu ka peast eralduv k6rvanibu), ei t2henda veel seda, et see on miskip2rast oluline.

  4. jaanaru
    mai 16, 2013, 4:55 p.l.

    togida tuleb! Inimesed, kes magavad paarikümne minuti kaupa, võivad sellegi poolest läbida und tsükliliselt – või vähemalt minu teada pole küll arvata, et neil osa unestaadiumeid üldse ära jääb. Kas REM ise on kõrvanibu? Võib olla. Nagu ikka ajus, seostub ka REMiga palju palju erinevaid ajuprotsesse, mllest osa võivad olla kõrvanibud. Näiteks võiks arvata, et see, et noradrenaliini, histamiini ja serotoniini neuronid ajutüves on REMi ajal vaiki (puhkavad), on funktsionaalne (kooskõlas postituses kirjeldatud funktsiooniga), kuid sellega kaasnev ajukoore aktivatsioon (mida tavaliselt loetakse REMi tunnuseks) on tõepoolest kõrvanibu🙂 küsimus minimaalse faktihulga kohta jääb mind kajärgmisteks päevadeks togima.

  5. Leopold
    mai 17, 2013, 3:34 e.l.

    P6ikan siis l6puni k6rvale – bioloogias on m66dupuuks reeglina evolutsiooni k2igus konserveerumine. V2he on tunnuseid, mis on inimestele h2davajalikud, aga gorillale mitte. Ja teistpidi, pea iga konserveerunud DNA jupi jaoks on l6puks leitud yles ka h2davajalik tunnus mida see jupp moduleerib. Konserveerumine yle liikide on olnud informatiivne, (n2iline) adaptsioon tihti vaid k6rvaltoime. 2kki pole inimesed ka une poolest tegelikult eriti erilised?

  6. jaanaru
    mai 17, 2013, 9:08 e.l.

    ma päris lõpuni ei saanud aru, kuhu Sa selle kommentaariga sihid (niisiis palun vajadusel täpsusta), aga võin öelda, et jah (nagu ma ka Marseille’i üritusel kirjeldasin) inimeste unemuster ei ole eriline, enamiku imetajate uni on väga sarnane (sarnased faasid, sarnane tsüklilisus; sarnased ajuprotsessid, mis und kontrollivad), kuid näiteks delfiinidel pole seni REM und kindlaks tehtud. Imetajatest eemale minnes unemustrid juba pisut muutuvad: lindudel on küll üsna (aga mitte täitsa) sarnased unefaasid, kuid roomajatel on täiesti teistsugused unemustrid, äädikakärbse või c. elegansi uni ei ole imetajate omaga üldse hästi võrreldav. Selles suhtes olen ma kindlasti nõus, et une üldine suur funktsioon ei pea ilmtingimata selgitama kõiki inimese une mustri iseärasusi (näiteks selle tsüklilisust). Samas, kuna REM uni ja une tsüklilisus on omane pea kõigile imetajatele, siis võiks neil ju siiski mingi (ehk väiksem) funktsioon olla.

  7. Jana
    jaanuar 6, 2014, 5:58 p.l.

    Rootsi teadlased näitasid, et pärast unetuid öid tekkisid vabatahtlike verepildis ootamatud muutused, vaid üks magamata öö muutis ajus toodetavate ainete tasakaalu ning unepuuduse tõttu tekivad kerged ajukahjustused. Artikkel siin: http://www.journalsleep.org/AcceptedPapers/SP-100-13.pdf ja eesti keeles Novaatoris http://www.novaator.ee/ET/meditsiin/magamata_oo_vordub_peaporutusega/

  1. No trackbacks yet.

Lisa kommentaar

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Muuda )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Muuda )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Muuda )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Muuda )

Connecting to %s