Hoci vieme, ktoré oblasti mozgu sa aktivujú počas spánku REM, o účele tejto aktivity sa vie len málo. Vedci z Univerzity v Berne a nemocnice Insel zistili, že aktivácia neurónov v hypotalame počas REM spánku reguluje správanie pri jedení: keď sa táto aktivita u myší potlačí, chuť do jedla sa zníži.
Ako spánok REM ovplyvňuje príjem potravy
Počas spánku sa pohybujeme medzi rôznymi fázami spánku, pričom každá z nich prispieva iným spôsobom k tomu, aby sme sa cítili oddýchnutí. Počas spánku REM (rapid eye movement), špeciálnej fázy spánku známej aj ako paradoxný spánok, keď sa vyskytuje väčšina snov, vykazujú určité mozgové okruhy veľmi vysokú elektrickú aktivitu, hoci funkcia tejto aktivity súvisiacej so spánkom je stále nejasná. Spánok REM je jedinečná fáza spánku u cicavcov, ktorá úzko súvisí so snívaním a je charakterizovaná náhodnými pohybmi očí a takmer úplným ochrnutím tela.
Medzi oblasti mozgu, ktoré počas spánku REM vykazujú silnú aktiváciu, patria napríklad oblasti, ktoré regulujú pamäťové funkcie alebo emócie. Bočný hypotalamus, malá, evolučne dobre zachovaná mozgová štruktúra u všetkých cicavcov, tiež vykazuje vysokú aktivitu počas spánku REM. U bdelých zvierat neuróny z tejto oblasti mozgu koordinujú chuť do jedla a konzumáciu potravy a podieľajú sa na regulácii motivovaného správania a závislosti.
V štúdii sa vedci pod vedením Prof. Dr. Antoina Adamantidisa z Univerzity v Berne rozhodli preskúmať funkciu hypotalamických neurónov u myší počas REM spánku. Chceli lepšie pochopiť, ako aktivácia neurónov počas spánku REM ovplyvňuje naše každodenné správanie. Zistili, že potlačenie aktivity týchto neurónov znižuje množstvo potravy, ktoré myši skonzumujú. Podľa vedcov to naznačuje, že spánok REM je potrebný na stabilizáciu príjmu potravy. Výsledky tejto štúdie boli uverejnené v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Dlhotrvajúci účinok na aktivitu neurónov a správanie pri kŕmení
Vedci zistili, že určité vzorce aktivity v bočných hypotalamických neurónoch, ktoré normálne signalizujú kŕmenie u bdelých myší, sú prítomné aj vtedy, keď sú zvieratá v spánku REM. Na preskúmanie významu týchto vzorcov aktivity počas spánku REM výskumná skupina použila techniku nazývanú optogenetika, pri ktorej použili svetelné impulzy na presné vypnutie aktivity hypotalamických neurónov počas spánku REM. Výsledkom bolo zistenie, že vzorce aktivity pre príjem potravy sa zmenili a zvieratá jedli menej potravy.
Prekvapila ich sila a pretrvávanie nášho zásahu na aktivitu neurónov v laterálnom hypotalame a správanie myší. Zmena vzorcov aktivity bola merateľná aj po štyroch dňoch pravidelného spánku. Tieto výsledky naznačujú, že elektrická aktivita v hypotalamických okruhoch počas spánku REM je veľmi plastická a nevyhnutná na udržanie stabilného správania pri kŕmení u cicavcov.
Z výsledkov jasne vyplýva, že pre našu pohodu je potrebné nielen množstvo spánku, ale že dôležitú úlohu zohráva aj jeho kvalita, najmä pri udržiavaní vhodného správania pri jedení. To je obzvlášť dôležité v našej spoločnosti, kde sa nielen znižuje množstvo spánku, ale aj kvalita spánku je dramaticky ovplyvnená prácou na zmeny, nočným používaním obrazoviek alebo sociálnym jet lagom u dospievajúcich. Objavená súvislosť medzi aktivitou neurónov počas spánku REM a stravovacím správaním by mohla pomôcť pri vývoji nových terapeutických prístupov na liečbu porúch príjmu potravy. Mohlo by to mať význam aj pre motiváciu a závislosť.
Ako strata spánku REM podporuje chuť na sladké
Nie je dobre známe, ako nedostatok spánku ovplyvňuje oblasti mozgu, ktoré kontrolujú chuť na nezdravé potraviny. V článku uverejnenom v časopise eLifesa zistilo, že strata spánku REM vedie k zvýšenej konzumácii nezdravých potravín, najmä sacharózy a tukov. Výskumníci z Medzinárodného inštitútu pre integratívnu spánkovú medicínu (IIIS) na univerzite v Tsukube použili metódu na vyvolanie straty spánku REM u myší, ako aj chemicko-genetickú techniku na zablokovanie neurónov prefrontálnej kôry a správania, ktoré sprostredkúvajú. Výskumníci z IIIS zistili, že inhibícia týchto neurónov zvrátila účinok straty spánku REM na spotrebu sacharózy, zatiaľ čo na spotrebu tukov nemala žiadny vplyv.
Prefrontálna kôra zohráva úlohu pri hodnotení chutnosti potravín na základe chuti, vône a štruktúry. Okrem toho obézni jedinci majú tendenciu mať zvýšenú aktivitu prefrontálnej kôry pri konzumácii vysokokalorických potravín. Výsledky naznačujú, že mediálna prefrontálna kôra môže zohrávať priamu úlohu pri kontrole našej chuti na potraviny s vysokým obsahom sacharózy, keď sme nemali dostatok spánku.
