Per què dormim?

Abelles.jpg Sabem que els ocells dormen, igual que tots els mamífers i d’altres animals superiors. Les iguanes, rèptils i peixos, també. I des de fa pocs anys, sabem que també ho fan tots els insectes. Les abelles i les mosques fan petites migdiades. Per què dormen, tots els animals?

Dormir és perillós. És més probable que un animal sigui atacat pels depredadors mentre dorm, que quan és conscient. Nosaltres hem reduït els riscos, però els nostres avantpassats s’exposaven a robatoris i a tot tipus de perills mentre dormien. I així i tot, ningú deixava de dormir. Tots sabem per experiència que dormir és irresistible.

Com és que tots els animals dormim, si dormir pot comportar riscos vitals? De fet, fins fa poc ningú en sabia la resposta. És un fenomen que tot just ara comencem a entendre. Fa cinc anys, Giulio Tonori i Chiara Cirelli van donar algunes primeres respostes en un article publicat en la revista “PLOS Biology” i després ho han continuat fent en diversos articles en les revistes Nature i Science. En parlen en el número d’aquest mes d’agost de la revista Scientific American. En aquest video podeu seguir l’explicació (força tècnica) del mateix Giulio Tonori.

Fins fa poc, els neurocientífics creien que l’activitat cerebral durant el son reforçava les connexions entre les neurones que conserven els records del dia. En canvi, la hipòtesi de la homeòstasi sinàptica de Tonori i Cirelli (anomenada SHY), cada cop més ratificada pels experiments, diu exactament el contrari. Diu que el dormir és essencial perquè relaxa el cervell i redueix tant la concentració de compostos químics neurotransmissors com el nombre de connexions sinàptiques entre neurones. Però el més interessant de tot plegat és que aquest procés de relaxació i de tornar als nivells bàsics d’equilibri químic és el que ajuda a conservar i sedimentar els records.

Els records es guarden en circuits neuronals. Quan recordem alguna cosa o quan revivim records i imatges del passat per associació d’idees, és perquè s’activa un determinat camí, un camí que connecta una certa seqüència de neurones. De vegades els records ens venen com un flash. Els records són com llampecs que es propaguen neurona rera neurona, seguint rutes determinades per les sinapsis. Però crear i mantenir l’activitat sinàptica és costós. El cervell humà absorbeix el 20% de la nostra energia vital, i les sinapsis consumeixen més de les dues terceres parts d’aquesta energia cerebral. El manteniment de les sinapsis és estressant per les neurones, i a més necessita una munió de components químics per a transmetre els senyals, que cal fabricar i aportar: dopamina, serotonina, histamina, etc.  Durant el dia, el cervell rep una allau d’estímuls perceptius, emotius i reflexius. Constantment es creen nous circuits i noves sinapsis. Algunes d’aquestes sinapsis seran preservades, però la gran majoria són irrellevants i només consumeixen energia. Quan dormim, tot va tornant a un estat energètic sostenible. Es van afeblint les sinapsis que codificaven soroll tot mantenint les que codificaven els senyals importants. El dormir relaxa químicament el cervell, portant-lo a un estat tal que garanteix que quan es desperti podrà tornar a adaptar-se i aprendre. El fet de dormir és el preu que paguem per poder gaudir de la plasticitat cerebral. L’atermància entre dies i nits, entre la percepció diürna i el repòs nocturn és el que permet que el cablejat cerebral es pugui anar modificant en funció de l’experiència i que ens anem adaptant a l’entorn. És la plasticitat, una de les meravelles de la condició humana.

El cervell ha de tenir cura de la la memòria, dels records que conserva en els camins entre neurones. Durant el dia, els estímuls externs, les emocions i els nostres pensaments activen els camins i n’obren molts de nous. És semblant al que passa en els camins que uneixen pobles, viles i masos. Es mantenen gràcies als caminants, animals, vehicles i ramats que els trepitgen. Les petjades conserven els camins i molts cops també n’obren de nous, tot incrementant la complexitat de la xarxa. Durant la nit, tot es relaxa. El nombre d’espines sinàptiques (connexions entre neurones) disminueix de la mateixa manera que es redueix la concentració dels compostos químics neurotransmissors. Els camins entre neurones s’afebleixen i es redueix l’estrès de les neurones, de la mateixa manera que l’herba creix en els camins quan deixa de passar-hi gent. Les connexions neuronals poc importants són com els camins poc transitats: en afleblir-se, l’herba els fa desaparèixer. En canvi, el que ens diuen Tonori i Cirelli és que l’herba no podrà eliminar els camins ja més enfortits dels nostres records. Aquests es mantenen fins l’endemà, per tornar a ser reforçats amb les petjades de nous estímuls externs. Però durant la nit, l’herba creix en tots els camins.

Ara bé, en el dormir  i en molts d’altres fenòmens biològics no tot és blanc o negre. Podem estar desperts, podem estar dormint, però també podem estar relativament desperts. Hi ha situacions en que certes zones del cervell dormen mentre la resta es troba en situació activa i desperta. És el que s’anomena “son local”. S’ha comprovat en rates i en dofins, i s’està comprovant en humans. Les rates experimenten situacions de son local quan se les força a estar despertes més temps del compte. En aquest cas, les zones corticals que han tingut més activitat es desconnecten i fan petites migdiades locals mentre la resta de neurones continuen la seva activitat diürna. El cas dels dofins i d’altres mamífers marins és força interessant: com que per respirar han de poder nedar periòdicament fins la superfície, no es poden quedar adormits del tot. El seu cervell dorm per meitats: quan un hemisferi cerebral dorm, l’altre és despert i viceversa. D’altra banda, en els humans que van curts de son o que han fet una forta activitat intel·lectual, s’observa el mateix fenomen: hi ha zones del cervell que espontàniament decideixen desconnectar-se i fan migdiades de son local. Giulio Tonori i Chiara Cirelli es pregunten quants mals humors, lapsus mentals i respostes absurdes de gent fatigada no seran conseqüència directa d’aquests fenòmens de son local.

Els treballs de Giulio Tonori i Chiara Cirelli són un exemple de rigor científic. Formulen hipòtesis i plantegen experiments per tal d’analitzar-ne els resultats i així poder confirmar o refutar les hipòtesis inicials. Només publiquen els resultats quan queda plenament confirmat que una determinada hipòtesi és correcta. És molt interessant veure la cautela amb que formulen les seves afirmacions. Parlen de que sospiten el que fa el cervell mentre dormim, deixen clar que les hipòtesis han de ser confirmades pels experiments, diuen que només poden conjecturar els efectes que pot tenir una manca d’hores de dormir durant els períodes de desenvolupament. Mesuren les paraules i només són categòrics quan es poden basar en proves.

D’altra banda, els treballs de recerca, d’aquests i d’altres investigadors, sobre per què dormim són un bon bany contra la vanitat. Fa només uns deu anys que Giulio Tonori, Chiara Cirelli i altres van descobrir que les mosques de la fruita dormen i que també ho fan les abelles i la resta d’insectes. Fins ara, ningú sabia per què dormim. És ara, en ple segle XXI, quan es comença a comprovar la veracitat de determinades hipòtesis sobre els efectes vitals que té el fet de dormir. Sabem ben poca cosa, del cervell. Tot just fa pocs anys hem començat a entendre el funcionament del sistema nerviós del cuc Caenorhabditis elegans, que té un total de 302 neurones. Creieu que serà fàcil entendre bé el funcionament del cervell humà, amb els seus cent mil milions de neurones? Tot i els avenços, hem de reconèixer que el que sabem és insignificant, comparat amb el camí que tenim davant nostre.

Per cert, en Richard Feynman deia que la ciència és com el sexe: té una finalitat pràctica, però no és per això que la practiquem…

1 comentari

  • Anton Marco

    06/09/2013 12:25

    M’encanta llegir-vos!
    Es fa dificil trobar un articuliste tant interessant en tota la premsa (audiovisual inclosa) catalana.

    Anton

Comenta

*

(*) Camps obligatoris

L'enviament de comentaris implica l'acceptació de les normes d'ús