## Көзді жұмбай-ақ ұйқы әсерін қайталау мүмкіндігі

Америкалық нейробиологтар ұйқының пайдалы әсерлерін кәдімгі ұйқы күйіне өтпей-ақ алуға бола ма деген сұраққа жауап іздеп зерттеу жүргізді. Тышқандарға жасалған тәжірибелер барысында ояу күйдегі тышқандардың ми қыртысында нейрондық белсенділік пен тыныштықтың кезектескен фазаларын жасанды түрде тудыру ұйқының баяу толқынды фазасына тән әсерлерді бере алатыны анықталды. Бұл тәсіл жадыны жақсартуға да ықпал етті. Қазіргі уақытта ғалымдар осыған ұқсас зерттеулерді адамдарға да жүргізуді жоспарлап отыр.

### Ұйқының мидағы рөлі

Ұйқы тек демалу үшін ғана емес, сонымен қатар мидың, жадының және синаптикалық байланыстардың қалпына келуі үшін қажет. Ұйқы кезінде ми ерекше белсенді режимге ауысып, ояу кезде жүзеге асыру қиын маңызды міндеттерді орындайды. Күндіз жаңа синапстар — нейрондар арасындағы байланыстар түзіліп, жаңа ақпарат пен тәжірибенің бекітілуіне көмектеседі.

Оқыту немесе есте сақтау кезінде ми осы процестерге қатысатын нейрондар арасындағы синапстардың күшін және құрылымын өзгертеді. Пайдалы байланыстар күшейеді, ал сирек қолданылатындар әлсірейді, бұл маңызды ақпаратты бөліп, ресурстарды үнемдеуге мүмкіндік береді. Ұйқыда нейрондық желілер оңтайландырылады, маңызды байланыстар сақталып, тиімді жұмыс істейді. Бұл синаптикалық белсенділіктің тепе-теңдігін сақтау процесі синаптикалық гомеостаз гипотезасы деп аталады.

### Баяу ұйқы фазасы және оның маңызы

Синаптикалық гомеостазды сақтауда негізгі рөлді баяу ұйқы (NREM-ұйқы) атқарады деп есептеледі. Бұл фаза ұйықтағаннан кейін бірден басталып, түнгі ұйқының 75–80%-ын құрайды. Осы кезеңде мидың белсенділігі төмендеп, көздің жылдам қозғалыстары болмайды. Ми қыртысында тән белсенділік байқалады: ірі нейрон топтары белсенді күйден дерлік тыныштыққа және керісінше ауысып отырады, бұл бірнеше рет секунд сайын қайталанады. Бұл синхронды ауысулар мидың ояу күйден кейін қалпына келуіне және нейрондық желілердің қалыпты жұмысын қолдауға көмектеседі деп саналады.

Осындай механизмдер бір жарты шарлы ұйқыға ие жануарларда да кездесуі мүмкін, мысалы, дельфиндерде, үйректерде және теңіз мысықтарында, мұнда мидың бір жарты шары NREM-ұйқыда болса, екіншісі қоршаған ортаны бақылайды.

### Тышқандарға жасалған тәжірибе

Тәжірибе барысында зерттеушілер генетикалық түрлендірілген тышқандардың миының бір жарты шарына кремний зондын имплантациялады. Бұл зонд нейрондық белсенділікті тіркеп қана қоймай, оптогенетикалық жарық стимуляциясы арқылы оны басқаруға мүмкіндік берді. Екінші жарты шарға тек белсенділікті тіркеу үшін зонд орнатылды, нәтижелерді салыстыру үшін.

Тышқандарды бес сағат бойы ояу күйде ұстап, оларға жаңа заттар берілді. Ми қыртысының шағын бөлігінде ұйқыға ұқсас режим жасау үшін екі әдіс қолданылды: тежегіш нейрондарды белсендіру, бұл баяу ұйқыдағы дельта-ырғақтарға ұқсас ырғақты белсенділік тудырды, және қоздырғыш нейрондарды жарық арқылы уақытша "өшіру", бұл таңдалған ми аймағында белсенділіктің күрт төмендеуіне әкелді.

Осыдан кейін жануарларға ұйықтауға мүмкіндік берілді. Ми белсенділігін жазу нәтижелері стимуляцияланған аймақта ұйқыға деген қажеттілік белгілері дерлік байқалмағанын көрсетті, бұл функциялардың бір бөлігінің ояу күйде-ақ қалпына келгенін білдіреді.

### Жадыға әсері

Ұйқыға ұқсас белсенділіктің жадыға әсерін тексеру үшін қосымша тәжірибе жүргізілді: тышқандарға жаңа текстураны тану тесті жасалды. Жануарлар үш топқа бөлінді: бірі қалыпты ұйықтады, екіншісі ұйқыдан айырылды, үшіншісіне ояу кезінде жасанды түрде ұйқыға ұқсас нейрондық циклдер тудырылды. Келесі күні жануарлардың жаңа текстурасы бар аймақта қанша уақыт өткізгені бағаланды.

Ұйқыдан айырылған тышқандар өзгерістерді нашар танып, жаңалыққа әлсіз реакция көрсетті, ал ұйықтаған және жасанды стимуляция алған тышқандар жады қалпына келуіне тән қалыпты мінез-құлық көрсетті. Жасанды стимуляция алған тышқандардың жады қалпына келу деңгейі толық ұйықтаған жануарлармен салыстырмалы болды.

### Адамдарға қолдану перспективалары

Зерттеушілер бұл технологияны адамдарда да тексеруді жоспарлап отыр. Ол үшін бас терісі арқылы әсер ететін, хирургиялық араласуды қажет етпейтін инвазивті емес транскраниалды электрлік стимуляция қолданылмақ. Дегенмен, ұйқыны толықтай алмастыру туралы айтуға әлі ерте.

Қазіргі ғылым адам ұйқысының екі негізгі фазасын ажыратады — NREM және REM-ұйқы. Екінші фаза көздің жылдам қозғалыстарымен сипатталады. Бұл фазалардың кезектесуі ағзаның толық қалпына келуін неге қамтамасыз ететіні әлі толық зерттелмеген. Жаңа тәжірибе ұйқының пайдалы әсерлерінің бір бөлігін жасанды түрде қайталауға болатынын көрсетті, бірақ ұйқының өзі әлі ұзақ уақыт адам үшін алмастырылмас қажеттілік болып қала бермек.

Ғылыми мақала Nature Neuroscience журналында жарияланды.