- To było całkowicie zaskakujące odkrycie i - z tego, co wiemy - unikalne dla ludzi i ludzkich niemowląt - mówi prof. Mark Blumberg z Wydziału Psychologii i Nauk o Mózgu, jeden z autorów badania. - Zobaczyliśmy rzeczy, których nie potrafiliśmy wyjaśnić opierając się na wcześniejszych badaniach, literaturze naukowej oraz naszych wieloletnich obserwacjach snu młodych szczurów”.
Na potrzeby eksperymentu zespół prof. Blumberga obserwował 22 śpiące niemowlęta w wieku od jednego tygodnia do siedmiu miesięcy. Rejestrowano ruchy i drgania ich ciał, nie tylko gałek ocznych. Początkowo, zgodnie z oczekiwaniami, naukowcy zauważali wyłącznie drgania występujące podczas fazy snu REM (szybkich ruchów gałek ocznych, zwaną też snem aktywnym). Jednak potem wydarzyła się niespodzianka: dostrzeżono, że niemowlętom drgają kończyny także w czasie snu NREM (tzw. sen spokojny albo wolno falowy).
- Drgania te wyglądały dokładnie tak samo - opowiada dr Greta Sokoloff, współautorka odkrycia. - Zupełnie nie spodziewaliśmy się, że zobaczymy je w takim momencie. W końcu spokojny sen ma taką właśnie nazwę, ponieważ ludzie i inne zwierzęta zazwyczaj nie poruszają się w tej fazie.
Ponieważ naukowcy rejestrowali fale mózgowe śpiących dzieci, byli w stanie od razu zbadać aktywność mózgu związaną z drganiami. Zgodnie z oczekiwaniami zauważyli, że podczas spokojnego snu u niemowląt występowała duża częstotliwość tzw. wrzecion snu: mniej więcej raz na 10 sekund.
Wrzeciona snu to szybkie fale emitowanych przez mózg w fazie snu spokojnego (NREM). Nie obserwuje się ich w czasie snu REM. Podczas badania EEG są widoczne jako krótkie fale o wysokiej częstotliwości.
- Wrzeciona snu dają wgląd w koordynację mózgu z układem motorycznym - wyjaśniają autorzy badania. - Odkryliśmy, że tempo wrzecion u niemowląt wyraźnie wzrastało od około trzeciego do około siódmego miesiąca życia i było skoncentrowane wzdłuż obszaru mózgu, który odpowiada za przetwarzanie informacji czuciowych i motorycznych. Jednocześnie zauważyliśmy, że wrzeciona snu i drgania są zsynchronizowane.
Dr Sokoloff dodaje, że wrzeciona snu są ściśle powiązane z uczeniem się i pamięcią. - Nasze odkrycia sugerują więc, że poprzez drgania kończyn podczas fazy snu, o której wcześniej myśleliśmy, że jest behawioralną ciszą, niemowlęta uczą się o swoim ciele. Otwiera to zupełnie nową ścieżkę badań nad komunikacją mózg-ciało, która ma miejsce, gdy dzieci śpią.
- Nasze odkrycie może stanowić bardzo ważny krok w zrozumienie, jaki jest wkład kory w kontrolę motoryczną – mówi prof. Blumberg. - Okazuje się, że niemowlęta muszą zintegrować mózg z ciałem, aby cały system został skonfigurowany i działał prawidłowo. Nie wszystko jest ze sobą połączone od razu po urodzeniu. Dopiero potem zachodzi wiele ważnych procesów. Odkryliśmy coś zupełnie nowego, jeśli chodzi o metody integracji różnych części mózgu i ciała.
