Denník N

Slovenský vedec publikoval v prestížnom časopise, skúmal úlohu očných zreničiek počas spánku

Zdroj – archív R. Z.
Zdroj – archív R. Z.

Očné zreničky myší sa počas ich hlbokého spánku sťahujú. Podľa výskumu vedca Róberta Zimmermanna by to mohlo predstavovať ochrannú funkciu pamäťových procesov.

Zamysleli ste sa niekedy nad tým, čo sa deje s vašimi očami počas spánku?

Za zavretými viečkami sa počas nočných hodín neukrývajú nehybné očné buľvy, práve naopak. Počas jednej zo spánkových fáz, známej ako REM fáza (z angl. rapid eye movement), keď často snívame, sa nám oči pod viečkami veľmi rýchlo pohybujú.

Podľa nového výskumu slovenského vedca Róberta Zimmermanna, ktorý momentálne pôsobí na univerzite vo švajčiarskej Ženeve, neostanú počas spánku nehybné ani očné zrenice.

Štúdia, ktorú spolu s kolegami uverejnil v januári vo vedeckom časopise Current Biology, opisuje pravidelné sťahovanie očných zreníc počas hlbokého spánku, ktoré môže slúžiť ako ochrana prebiehajúcich mozgových aktivít.

Vedľajší produkt výskumu

„Do laboratória v Ženeve som pôvodne prišiel na magisterskú stáž a na mysli som mal projekt, ktorý bol najprv pomerne nereálny. Časom sa mi však podarilo vyvinúť metódu, ktorá nám umožňuje robiť dvojfotónovú mikroskopiu na myšiach počas spánku,“ vysvetlil pre Denník N Zimmermann.

„Skutočnosť, že sa myšiam počas spánku mení veľkosť očnej zrenice, som si všimol pri tom, ako mi bežali dáta na osciloskope (prístroj s obrazovkou, ktorá vykresľuje časový priebeh meraného napäťového signálu, pozn. red.). Stalo sa to pred približne dvoma rokmi. Údaje som si poznačil do zápisníka, no nevenovali sme tomu veľkú pozornosť, pôvodne sme to ani nechceli publikovať.“

Po ukončení magisterskej stáže Zimmermann pokračoval v štúdiu v Ženeve a nastúpil na doktorandské štúdium u profesora Daniela Hubera. Jeho výskum sa venuje už inej tematike, problematiku myší a zreničiek preto prebrala jeho kolegyňa Özge Yüzgeç.

„Napadla mi zaujímavá myšlienka, že fluktuácia veľkosti zreničky môže mať ochrannú funkciu pre mozog počas spánku. Moja kolegyňa Özge Yüzgeç potom veľmi šikovne navrhla experiment, nazbierala dáta a navrhla aj pekný farmakologický experiment,“ vysvetľuje Zimmermann.

Za inak zavretými viečkami

Farmakologický experiment, počas ktorého myšiam podali rôzne blokátory biochemických ciest, odhalil, že zmeny veľkosti zrenice myší počas ich spánku sú regulované takzvaným parasympatickým/sympatickým nervovým systémom, ktorý ovláda naše orgány bez vplyvu vedomia.

Ak myšiam umelo rozšírili jednu očnú zrenicu a zasvietili na ňu svetlom, došlo k prerušeniu spánku. Naproti tomu ak experiment zopakovali na oku, ktoré malo prirodzene stiahnutú zrenicu, myš sa nezobudila.

Počas stavu bdenia sa veľkosť očných zreničiek mení v závislosti od množstva svetla v prostredí, od pozornosti a ostražitosti. Zmeny vo veľkosti zrenice počas spánku boli doteraz neznáme.

Aby vedci pozorovali fluktuácie v priemere zreníc, pripevnili myšiam na hlavu zdroj infračerveného svetla. Hlodavcom ním svietili na hlavu. Myši boli počas testov umiestnené v špeciálnych boxoch tak, aby bol zachovaný prirodzený tvar ich chrbtice počas bežného spánku, no zároveň aby mali stabilizovanú hlavu.

Výhodou tejto polohy a prítomnosti zdroja svetla na hlave bolo, že myši začali spávať s pootvorenými očami, čo vedcom umožnilo nahliadnuť za zavreté viečka a odmerať veľkosť ich zrenice. K najväčšiemu zúženiu zreníc dochádzalo počas štádia hlbokého spánku.

Ochrana mozgových procesov

„Vie sa, že počas hlbokého spánku prebiehajú v mozgu špeciálne procesy, ktoré keď sú prerušené, dôjde aj k prerušeniu ukladania spomienok. Stiahnutá zrenica v tomto štádiu vpustí do oka menej svetla, čo môže znamenať, že ide o ochrannú funkciu týchto pamäťových procesov,“ dodal Zimmermann.

Výskum sa nekončí uverejnením štúdie a medzi ďalšie plánované kroky patrí podľa Zimmermanna aj výskum na ľuďoch. V budúcnosti by tak výskum slovenského vedca a jeho kolegov mohol priniesť novú diagnostickú metódu porúch spánku, či vyvinúť techniku, ktorá by nás zobudila v správnom momente, akýsi biologický budík.

Dostupné z doi: 10.1016/j.cub.2017.12.049

Príroda

Veda, Zdravie

Teraz najčítanejšie