Chcete sršet nápady? Spěte

Zdá se neuvěřitelné, že o tak banální věci jako spánek věda dosud nemá příliš jasno. Mechanismy, kterými nám spánek umožňuje obnovit sílu a svěžest, stále nejsou příliš uspokojivě vysvětleny. Je to teprve několik let, co se podařilo odhalit, jak se během spánku zapisují naše nové vzpomínky a to, co jsme se během dne naučili.

Vědci z medicínského centra Duke University v roce 2004 prováděli pokusy na laboratorních myších. K jejich mozku napojili tisícovku miniaturních elektrod a sledovali neuronovou aktivitu v době, kdy myši spaly. Čtyři mozková centra, jimž je připisována paměťová funkce, přitom stále prokazovala aktivitu. Zaznamenané signály odpovídaly jakýmsi ozvěnám činností během až 48 hodin do minulosti.

Myši byly na začátku pokusu umístěny do neosvětleného prostoru s různými překážkami. Během bdělosti zvířata prostor prozkoumala včetně polohy překážek. Když myši usnuly, vědci zapojili elektrody a zaznamenávali mozkové signály v obou spánkových fázích - REM (tzv. rychlé pohyby očí), která odpovídá snění, a fázi NonREM, kdy je mozek celkově utlumen a elektroencelograficky jej charakterizují pomalé vlny delta.

Právě v této delta fázi byl mozek relativně aktivnější, jestliže myši předtím ve své ubikaci nacházely „nové“ prvky, a pasivnější, jestliže se s ničím neobvyklým nesetkaly. To bylo nové zjištění, protože dosavadní výzkumy ukazovaly, že geny spojované s upevňováním paměti se aktivují zejména v REM fázi spánku.

„Domníváme se, že obě spánkové fáze mají na ukládání nových poznatků svůj vliv a vzájemně se doplňují,“ komentoval tehdy výsledky šéf výzkumu Sidarta Ribero. „Výrazně delší periody NREM vzbuzují vzpomínky a zřejmě zesilují paměťové stopy. Následné fáze REM, velmi krátké, spouštějí geny k ukládání informací.“

Kolik spánku stačí, aby se nové informace optimálně uložily? Většina lidí se domnívá, že opravdu posilující spánek má trvat sedm až osm hodin. Studenti ale vědí, že při učení na poslední chvíli je často občerství i kratičké zdřímnutí na několik desítek minut. Pozitivní vliv takového „šlofíka“ potvrdila i studie, představená v únoru na konferenci Americké akademie věd v San Diegu.

Na Kalifornské univerzitě v Berkeley testovali čtyřicet studentů se srovnatelnými výsledky. Pro test je pak rozdělili na dvě skupiny. V první byli vysokoškoláci, kteří si během dne na půl druhé hodiny mohli zdřímnout, kontrolní skupina za dne pospávat nesměla.

Jednoduchý test pak prokázal, že studenti se „siestou“ si z nové látky pamatovali víc. Experimentátoři to vysvětlili tím, že mozek těchto studentů měl při krátkém spánku čas zapamatovat si nové informace, a tím „uvolnit kapacity“ na noc, aby si zapamatoval další. Encefalogram totiž ukázal, že v delta fázi spánku „siestářů“ jejich mozek přenášel čerstvě nabyté informace z dočasného úložiště v hipokampu do center trvalé paměti v zadní části čelního laloku mozkové kůry.

„Je to jako s e-mailovou poštou,“ přiblížil závěr studie Matthew Walker. „Když už je vaše schránka plná, další poštu prostě nedostanete. Krátký spánek za dne vedle toho, že regeneruje vaše schopnosti, přečte e-maily a schránku, tedy centrum krátkodobé paměti, pak vyčistí. Teprve tehdy můžete přijmout další e-maily, respektive uložit další informace.“

Podobný výzkum byl představen už předloni na ženevské konferenci Evropské neurologické společnosti. Ten ale zkoumal vliv „řádného“ nočního spánku na proces zapamatování. Skupině dobrovolníků vědci zadali relativně jednoduché úkoly - jeden spočíval v ovládání joysticku, kterým měli „pronásledovat“ blikající tečku na obrazovce, jako další úkol dostali k nahlédnutí obrázky s různými motivy, aby si je zapamatovali. Polovina pokusných osob pak mohla normálně spát až osm hodin, druhé skupině ale byl povolen jen krátký odpočinek a noc museli probdít.

Druhý den se úkoly opakovaly. Jak se dalo předpokládat, nevyspalí dobrovolníci měli s to tožným zadáním problémy, zatímco ti odpočinutí je zvládli lépe než předchozí den. „Možnost vyspat se po získání nových zkušeností výrazně ovlivňuje aktivitu specifických oblastí mozku, kódujících naučené poznatky,“ shrnula Sophie Schwartzová z Ženevské univerzity.

„Spánek není jen promarněný čas, je pro organismus velice aktivním obdobím,“ podpořil švýcarskou kolegyni britský expert Neil Stanley. „Během každého dne přijmeme spoustu informací, ale teprve ve spánku je organismus protřídí a uloží.“

Mozek se ale během spánku zřejmě neomezuje jen na ukládání informací, které jsme přes den načerpali. Je zřejmé, že s nimi ještě dál pracuje. Tato činnost podle amerických vědců spadá do krátkých „snových“ fází REM.

Ve spánkové laboratoři Kalifornské univerzity zadali výzkumníci skupině 77 dobrovolníků úkoly vyžadující kreativní přístup. Ráno se měli jen seznámit s problémem, ale ještě nehledat optimální řešení. To měli ukázat až večer. Jedna skupina směla během dne odpočívat, ale ne spát, zatímco druhá si mohla dopřát krátký spánek. U této druhé skupiny navíc vědci sledovali, jak dlouhé byly u jednotožným osob spánkové fáze REM a NREM.

Večer všichni dobrovolníci představili své návrhy na řešení úkolu. Zpráva v časopise PNAS bohužel neobsahovala kritéria, podle kterých výzkumníci hodnotili stupeň kreativity řešení, nicméně uvedla, že lepší výsledky měly ty osoby, které si mohly zdřímnout, a nejlepší ty, u nichž byl součet dob REM fází spánku nejdelší.

„Výzkum potvrdil, že při hledání řešení problémů vyžadujících tvůrčí přístup hraje chvilkový odpočinek velmi významnou roli,“ napsala ve zprávě vedoucí výzkumu Sara Mednicková. „Tvůrčí potenciál se ale zvýší až o 40 procent, jestliže je doba promýšlení proložena spánkem s výraznou dobou REM fáze.“ Během ní totiž mozek vytváří nová spojení mezi neurony, aniž by byl vyrušován vedlejšími vjemy, kterým se ani při zdánlivě ničím nerušeném odpočinku nevyhneme.

Ale jak je to se seniory, kterým často stačí spát jen pár hodin? V REM fázi toho tudíž v součtu naspí o dost méně. Právě tím část neurologů vysvětluje fakt, že staří lidé často nejsou schopni si nové vzpomínky uložit.

Na druhé straně ale zdaleka ne všichni senioři mají s krátkodobou pamětí problémy, nadto dokážou obnovit své síly ve spánku rychleji než mladí a sny se jim také vůbec nevyhýbají. Mnozí vědci proto tvrdí, že poznatků kolem spánku starých lidí je dosud málo, a na závěry tedy příliš brzy.