Wolne oscylacje, związane z brakiem świadomości i konsolidacją pamięci, wzbudzają w czasie głębokiego snu fale aktywności w korze mózgu. Finansowani ze środków UE naukowcy, którzy analizują, jakim przemianom wraz z wiekiem podlegają fale wolne w czasie snu, ujawnili teraz anomalie tej aktywności u myszy wykazujących objawy przypominające chorobę Alzheimera.
W czasie snu miliony neuronów rozświetlają się impulsami elektrycznymi w korze mózgowej i w podkorowych strukturach mózgu wywołując zjawisko określane jako fale wolne. Te powolne oscylacje przemierzają korę z częstotliwością od jednej do czterech sekund. Są przedmiotem badań prowadzonych w ramach projektu SLOW DYN, finansowanego ze środków UE. Zespół, pracujący pod kierunkiem hiszpańskich naukowców, opublikował w czasopiśmie »Frontiers in Aging Neuroscience«
artykuł wyjaśniający zainteresowanie wolnymi oscylacjami, które dostarczają informacji o leżącej u ich podstaw zdrowej lub patologicznej sieci. Jak czytamy, wolne oscylacje zapewniają solidny unifikujący paradygmat do badania funkcji kory.
Drugi
artykuł, który ukazał się w tym samym czasopiśmie, informuje o odkryciu w toku projektu różnic między procesem zachodzącym u zdrowych myszy a tych dotkniętych spadkiem funkcji poznawczych związanym z przedwczesnym starzeniem się, podobnym do choroby Alzheimera. Naukowcy wykryli spadek częstotliwości oscylacji, które były także bardziej nieregularne i miały niższą zawartość wysokich częstotliwości w przedziale od 15 do 100 herców.
Ta zmiana przypomina jedną z głównych cech charakterystycznych anomalii uwidoczniających się na elektroencefalogramie (EEG) osób cierpiących na chorobę Alzheimera i powiększa korpus danych na poparcie przydatności myszy o przyspieszonej senescencji jako modelu tej choroby.
Fale wolne – barometr zdrowego mózgu?
Jeżeli występują patologie zaburzające funkcjonowanie obwodów korowych, to odzwierciedlają się często w zakłóceniach fal wolnych. Cytowana w internetowym serwisie naukowym
Science Daily Mavi Sanchez-Vives, dyrektor grupy Neuroscience Systems przy Instytucie Badań Biomedycznych August Pi i Sunyer (IDIBAPS, Barcelona), stwierdziła: „Badamy, co te zmiany mówią nam o zmienionych mechanizmach podstawowych”. Zmiany fali mogą wiązać się z zaburzeniami snu, które same w sobie są w stanie oddziaływać na pamięć i uwagę, wpływając na rozwój choroby.
SLOW DYN (Slow Wave Dynamics: from experiments, analysis and models to rhythm restoration) jest częścią przedsięwzięcia Human Brain Project, finansowanego w części przez unijne konsorcjum FET Flagship ERA-NET. Za pomocą EEG i innych narzędzi naukowcy monitorują aktywność mózgu badanych w czasie snu z zamiarem opracowania opartego na analizie danych, realistycznego modelu powstawania wolnych oscylacji.
W ramach projektu mają zostać zgromadzone informacje na temat struktury snu, synchronizacji aktywności mózgu i anomalii, które mogą być następstwem starzenia się lub swoistych patologii. Naukowcy mają nadzieję, że te zapisy dostarczą im także wskazówek o terapeutycznym potencjale przywracania fal wolnych, które uległy osłabieniu. „Staramy się zrozumieć zjawisko, które mimo iż pozornie bardzo proste, ma moc wyłączenia świadomości” – stwierdza Sanchez-Vives.
Więcej informacji:
strona projektu w serwisie CORDIS
poleca:
