โปแตสเซียมขัดขวางการทำงานของเส้นประสาท ทำให้ตาค้าง
ในการแต่งเพลง Alanis Morissette สล็อตเครดิตฟรี ใหม่ สมองมีวิธีตลกๆ ในการปลุกคุณให้ตื่น (และทำให้คุณหลับ) ไม่ใช่อิออน? นักวิทยาศาสตร์บางคนคิดอย่างนั้น
การเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของไอออน ไม่ใช่การทำงานของเซลล์ประสาทเปลี่ยนสมองจากการหลับใหลเป็นตื่น และกลับมาอีกครั้ง นักวิจัยรายงานในวัน ที่ 29 เมษายนวิทยาศาสตร์ นักวิทยาศาสตร์ทราบดีว่าระดับโพแทสเซียม แคลเซียม และแมกนีเซียมไอออนที่อาบน้ำเซลล์สมองเปลี่ยนแปลงไประหว่างการนอนหลับและความตื่นตัว แต่พวกเขาคิดว่าเซลล์ประสาท ซึ่งเป็นเซลล์ที่ทำงานด้วยไฟฟ้าซึ่งมีหน้าที่รับผิดชอบในการประมวลผลส่วนใหญ่ของสมอง เป็นตัวขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงเหล่านั้น
ผลการศึกษาชี้ว่า เซลล์ประสาทไม่ใช่มนุษย์ทรายหรือไก่โต้งเพียงคนเดียวในสมอง สารเคมีในสมอง “Neuromodulator” ซึ่งเร่งการทำงานของเซลล์ประสาท สามารถข้ามเซลล์ประสาทไปพร้อมกันเพื่อปลุกสมองโดยตรงหรือกล่อมให้หลับโดยเปลี่ยนความเข้มข้นของไอออน
นักวิทยาศาสตร์ไม่เคยพบความเชื่อมโยงโดยตรงระหว่างไอออนกับการหลับและการตื่นมาก่อน เนื่องจากพวกมันมุ่งเน้นไปที่การทำงานของเซลล์ประสาทเป็นส่วนใหญ่ Maiken Nedergaard นักประสาทวิทยาซึ่งเป็นผู้นำการศึกษากล่าว เธอสนใจเรื่องการนอนหลับหลังจากที่ห้องปฏิบัติการของเธอที่มหาวิทยาลัยโรเชสเตอร์ในนิวยอร์กพบระบบระบายน้ำที่ล้างสมองระหว่างการนอนหลับ ( SN: 11/16/13, p. 7 ) เมื่อวัดการเปลี่ยนแปลงของของเหลวระหว่างเซลล์สมอง Nedergaard และเพื่อนร่วมงานได้ตระหนักว่าการเปลี่ยนแปลงของไอออนเป็นไปตามรูปแบบที่คาดการณ์ได้: ระดับโพแทสเซียมไอออนจะสูงเมื่อหนู (และน่าจะเป็นคน) ตื่นขึ้น และลดลงระหว่างการนอนหลับ แคลเซียมและแมกนีเซียมไอออนมีรูปแบบตรงกันข้าม พวกมันจะสูงขึ้นระหว่างการนอนหลับและจะลดลงเมื่อหนูตื่น
ในการศึกษานี้ กลุ่มของ Nedergaard ได้จัดการ “ปลุกค็อกเทล” ของสารเคมีเกี่ยวกับสารสื่อประสาทในสมองของหนูเมาส์ นักวิจัยพบว่าระดับโพแทสเซียมไอออนที่ลอยอยู่ระหว่างเซลล์สมองเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วหลังการรักษา การเปลี่ยนแปลงของไอออนนั้นเกิดขึ้นแม้ว่านักวิจัยได้เพิ่ม tetrodotoxin เพื่อหยุดการทำงานของเซลล์ประสาท ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่าสารเคมีในสมอง เช่น นอเรพิเนฟริน อะเซทิลโคลีน โดปามีน โอเรซิน และฮีสตามีน ส่งผลโดยตรงต่อระดับไอออนโดยไม่ได้รับความช่วยเหลือจากเซลล์ประสาท วิธีการที่สารเคมีจัดการระดับไอออนยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด
การเปลี่ยนแปลงที่คล้ายกันเกิดขึ้นภายใต้การดมยาสลบ
เมื่อหนูที่ตื่นนอนได้รับการดมยาสลบ ระดับโพแทสเซียมไอออนในสมองของพวกมันลดลงอย่างรวดเร็ว ในขณะที่ระดับแคลเซียมและแมกนีเซียมเพิ่มขึ้น นักวิจัยพบว่า เมื่อหนูตื่นจากการดมยาสลบ ระดับโพแทสเซียมไอออนก็เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว แต่ระดับแคลเซียมและแมกนีเซียมใช้เวลานานกว่าที่จะลดลง ผลที่ได้คือหนู “สับสนโดยสิ้นเชิง” Nedergaard กล่าว “พวกมันชนเข้ากับกรง วิ่งไปรอบๆ และไม่รู้ว่ากำลังทำอะไร”
ผลลัพธ์เหล่านี้อาจช่วยอธิบายได้ว่าทำไมผู้คนถึงมึนงงหลังจากตื่นจากการดมยาสลบ ระดับไอออนของพวกมันยังไม่กลับสู่ระดับ “ตื่น” Amita Sehgal นักวิจัยด้านการนอนหลับที่คณะแพทยศาสตร์มหาวิทยาลัยเพนซิลวาเนียกล่าว
การเรียนรู้เพิ่มเติมว่าไอออนส่งผลต่อการตื่นและการนอนหลับอย่างไรในที่สุดอาจนำไปสู่ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับการนอนหลับ สติ และโคม่า Nedergaard กล่าว
แต่นักประสาทวิทยา Chiara Cirelli แห่งมหาวิทยาลัยวิสคอนซินและแมดิสันกล่าวว่าผลทางปฏิบัติของงาน เช่น ยานอนหลับที่ได้รับการปรับปรุง มีแนวโน้มอีกไกลในอนาคต “วิธีที่พวกเขาใช้มันจะใช้เวลาพอสมควร แต่การได้รู้สิ่งนี้ก็ทำให้ตาสว่างได้อย่างแน่นอน” เป็นเรื่องที่น่าสนใจที่จะค้นหาว่าเกิดอะไรขึ้นกับความเข้มข้นของไอออนระหว่างการนอนหลับ REM เมื่อเซลล์ประสาทมีการทำงานเหมือนกับตอนที่คนตื่นอยู่ เธอกล่าว
แนวคิดนี้มาจากการทดลองเกี่ยวกับลิงที่ทำปฏิกิริยากับหน้าจอสัมผัสของคอมพิวเตอร์ แต่ “ฉันเป็นแค่กระดาษแข็งและเทป” แม็คเฟอร์สันกล่าว เซดอนามีความสุขอย่างยิ่งที่ได้ดูกระดานแม่เหล็กสองแผ่นที่ยึดกับกล่องกระดาษแข็งบนพื้น จากนั้นจึงระบุตัวเลือกของเธอด้วยการเคาะกล่อง
ในท้ายที่สุด Sedona ก็มีชัยในการหยิบกล่องด้วยสิ่งของที่เป็นเรขาคณิตมากขึ้นโดยไม่คำนึงถึงพื้นที่ แม้ว่าโครงการจะใช้ความพยายามอย่างมากจากทั้งผู้หญิงและสัตว์ร้าย สุนัขทำงานผ่านการทดลองมากกว่า 700ครั้ง โดยเริ่มต้นเพียง 0 ต่อ 1 และในที่สุดก็ทำคะแนนได้ดีกว่าโอกาสที่จะพิจารณาขนาดที่ใหญ่กว่า เช่น 6 ต่อ 9 แม็คเฟอร์สันและวิลเลียม เอ. โรเบิร์ตส์รายงานในการเรียนรู้และแรงจูงใจในปี 2556 (แปดต่อเก้า ในที่สุดก็หยุดนิ่งกับคอลลี่ แต่เพิ่มเติมเกี่ยวกับรูปแบบในความถูกต้องในภายหลัง) ในบทความ 2016 ในกระบวนการเกี่ยวกับพฤติกรรม ห้อง ปฏิบัติการอื่นยกย่องการวิจัยเซดอนาว่าเป็น “หลักฐานเพียงอย่างเดียวของความสามารถของสุนัขในการใช้ข้อมูลที่เป็นตัวเลข” สล็อตเครดิตฟรี
