2017. feb 09.

Mi a kedvenc elfoglaltságod? Az alvás!

írta: fizikusmanó
Mi a kedvenc elfoglaltságod? Az alvás!

avagy mi történik a neuronjainkkal alvás közben?

Majdnem azt írtam a címben alvás közben helyett, hogy éjszaka. De persze a figyelmes olvasó, mint te is, azonnal felvethette volna, hogy aludni nem csak éjszaka tudunk. A csecsemők és a kamaszok ezt nap mint nap prezentálják a szüleiknek, akik valamiféle rendszert próbálnak vinni csemetéik életébe, főleg a nagybetűs KAMASZKORBAN. 

Ennek most vége!

Kedves fiatal majdnem felnőttek, most már a tudomány is a kezetekre játszik, és a megváltozott mentális állapototokra kevésbé érzékeny szülők, vagy vaskalapos tanárok is fejet kell hogy hajtsanak az alváskutatók legújabb eredményei előtt. A kutatók eddig is sejtették, és kísérleti tényekkel támasztották alá, hogy az alvásmegvonás egyes embereknél hamarabb, másoknál később, de feltétlenül fizikai, pszichikai károsodáshoz, halálhoz vezethet.

Nemrég olvastam egy cikket, miszerint alvás közben a napközben meghízott szinapszisok mérete akár 20%-al is csökkenhet. Persze az ismeretterjesztő cikkben főleg a tény közlésére szorítkoznak, és persze egy-két kép közlésére, de a magyarázattal már adósok maradnak. De én érdeklődő ember vagyok, és szinte mindig felteszem a kérdést: Miért? Ti is szeretnétek tudni legalább kissé részletesebben a háttértörténetet?

A kutatók eddig is sejtették, és kísérleti tényekkel támasztották alá, hogy az alvásmegvonás egyes embereknél hamarabb, másoknál később, de feltétlenül fizikai, pszichikai károsodáshoz, halálhoz vezethet. Már a kismértékű alvásmegvonás is GM-et (Grand Mal, vagyis generalizált nagyroham) provokálhat. De ez még nem epilepszia. Mindenkinél provokálható nagyroham, vagyis mesterségesen létrehozhatjuk azt az állapotot, hogy az agyi idegsejtekben rendellenesen fokozódjanak a kisülések.

Hogy is van ez?

Nézzünk bele egy kicsit a fejünkbe! Nyissuk fel a csodák tárházát, utazzunk egyet a koponyánk körül, Karinthy Frigyes könyve után szabadon. Ahogy azt mindannyian tudjuk, nagyobb hazánkban, az Európai Unióban 2013-2023 közötti pontosan egy évtizedet a HBP (Human Brain Project) évtizedének hívják, és uniószerte több, mint 80 kutatóintézet vesz részt támogatott kutatási projektekben. Az eltelt néhány év alatt is már óriási eredmények születtek, többek között annak is köszönhetően, hogy szinte párhuzamosan fut ez az uniós projekt az amerikai Brain Project-el. Olyan mélyreható kutatási eredmények jelennek meg a Science-ben, a Cell-ben és egyéb tudományos folyóiratokban, amik jogosan kápráztathatnak vagy ijeszthetnek meg minket, kinek-kinek a vérmérséklete szerint.

Nézzük az agyas alapfogalmakat - a szószedetet avagy glosszáriumot: (a rajzok, a képek esetleg segítenek megérteni)

emberi agy - latinul cerebrum, az emberi idegrendszer irányítóközpontja (kissé leegyszerűsítve)

neuron vagy idegsejt - magasan specializált sejt, aminek a feladata az információ továbbítása

axon (axon)- az idegsejt ingerületet továbbító nyúlványa, mely a jelet vezeti a szinapszis irányába, egy neuronból egy axon ered, ami elágazhat

dendrit (dendrites) - idegsejtnyúlvány, amely más idegsejtek szinapszisainak fogadására szolgál

neurotranszmitter (neurotransmitter) - az idegsejtek jel átvivőanyaga

receptor - érzékelő, jelfogó

effector - végrehajtó

szinapszis (synapse) - a transzmitter-felszabadulás helye az axon végződésénél (a lábánál)

filopódium (filopodia) - fonalas álláb, ami az idegsejt dentritjein / axonjain képződnek

végfácska (axonal terminal): az axon rövid, sokszorosan elágazó elvégződése

morfológia (morphology) - alaktan (élőlények külső alakjának besorolása, meghatározása)

 

Szóval, a magyarázat:

Napközben, minden minket érő hatás, így például az a sok fránya, tök fölösleges tananyag is bombáz minket, és persze rajtunk keresztül az agyunkat, és az agyunkat alkotó specializálódott sejteket, a neuronokat. Ezeknek a neuronoknak a feladatától függően más és más az alakja, a felépítése. Tehát erősen specializálódott sejtekről beszélünk. Alapjában azonban elmondhatjuk, hogy a neuron felépítése a következő: A sejttest-ben van a sejtmag és a sejt fenntartásához szükséges anyagok nagy része. A sejttestből egy hosszú nyúlvány, az axon indul ki. Ez az axon nagyon fontos része a neuronnak, hiszen ez az, ami más sejtek számára közvetíti a jeleket. A sejttestből több, rövidebb nyúlvány is kiindul, ezek a dendritek. A dendritek amellett, hogy szépek, megnövelik a neuron felszínét. Miért jó ez nekünk? Azért, mert így nagyobb felületen tud kommunikálni más sejtekkel. A sejtek közötti speciális kapcsolatokat, szinapszisoknak nevezzük. Ezeket a kapcsolatokat NEM fizikai érintkezés szintjén kell magunk elé képzelni, de ezek a kapcsolatok, szinapszisok teszik lehetővé a különböző neuronok közötti közvetlen kommunikációt. Az alábbi rajzokon megnevezik a neuronok eddig felsorol részeit, azért tettem be angolul, hogy az angol terminológiát is megtanulhassuk (a szószedetben zárójelben vannak az angol szavak). Hagy hízzanak azok a kis fonalas állábacskák az axonok végfácskáinak a talpain (erről is lesz ábra/rajz).

complete_neuron_cell_diagram_en_svg.png

 forrás: wikipédia

A beérkező információ a dendriteken keresztül jut be az adott idegsejtbe, majd az axonon áthaladva a végfácska talpain keresztül, a szinapszisokon a neurotranszmitterekkel a következő idegsejt megfelelő dendritén keresztül jut be, és így tovább... Természetesen ezt elmondani sokkal tovább tartott, mind ahogy az megtörténik. A végfácskák talpainak a felületén miközben ébren vagyunk, és információkat fogadunk/dolgozunk fel, az úgy nevezett kitüremkedések, fonalas állábak (filopódiumok) növekedésnek, hízásnak indulnak, elősegítve így a lehetséges kapcsolatok számának a növekedését, az információ tárolását, állandósulását. A következő ábra, amit a Leipzig-i egyetem kutatói közöltek, érthetőbbé, láthatóbbá teheti ezt a növekedést, hízást.

filopodia_grown_leipzig_university.png

forrás: http://home.uni-leipzig.de/pwm/web/?section=introduction&page=neurons

Ugyanezt a jelenséget egy kissé gyerekesebben, de aranyosan szemléltetik az egeres rajzocskán, ahol láthatjuk a meghízott filopódiumokat ébrenlétkor, és az alvás közbeni lefogyás után.

mice-synapse.jpg

 forrás:http://www.muyinteresante.es/ciencia/articulo/nuestras-neuronas-adelgazan-mientras-dormimos-801486127572

A következő képen láthatjuk egy dendrit oldali filopódium kifejlődését a végleges kapcsolat létrejöttéig. Körülbelül ezt kell elképzelnünk a mi esetünkben is, és azt, hogy ez a folyamat stabilizálódik alvás közben, leépítve kb. 20%-ot, míg a többi állandó kapcsolattá lényegül át, mindaddig, amíg használjuk.

 

dendritic_spine_growth_elsevier.jpeg

forrás:http://jcb.rupress.org/content/189/4/619

Amennyiben nem alszunk, hanem állandó bombázás alatt tartjuk információkkal a neuronjainkat, vagyis állandó növekedésre késztetjük őket, nem tudnak egy stabilizált, kiegyenlített állapotot elérni, akkor fizikailag is megsérülhetnek, szinte szétrobbanhatnak ezek a kialakult fonalas állábak, filopódiumok. Alvás közben azonban lehetőséget kapnak a felesleges infók kiürítésére, az egyensúly elérésére, így állandósítva a szinopszist, a kapcsolatot, VAGYIS alvás közben rögzítjük a megtanultakat. Hajrá alvás! Végre, lelkiismeret-furdalás nélkül maradhatok ágyban a kedvenc takaróm alatt, és közben spájzolom, raktározom a megtanultakat.

Kedves 12-es, leendő érettségizők, a fentebb leírtak alapján szervezzétek meg a vizsgára való felkészüléseteket, és a NAGY NAP előtt üdítő az alvás!!

 

Üdvözlettel,

Scienceguruk

logo_scienceguruk.jpg

 

 

 

 

 

Szólj hozzá

kutatás könyv agy neuron biológia auchan idegrendszer felfedezés tehetség érdekességek természettudomány receptor pedagógia axon szinapszis neurotranszmitter boronkay idegsejt dendrit neuroscience scienceguruk filopódium filopódia effector végfácska fonalas álláb