Ärkveolek erutab aju
Toimetas Jaan-Juhan OidermaaRahvusvahelise neuroteadlaste töörühma uurimuse tulemused näivad  kinnitavat, et une eesmärk on vähendada päeva jooksul peamiselt uute  seoste loomise tagajärel tõusvat aju erutatavust, millega kaasnevad  tunnetuslikud ja käitumuslikud häired ning võimalikud  hallutsinatsioonid. Ajus tekib pidevalt uute kogemuste ning varem õpitu kordamise tagajärjel  närvirakkude vahel uusi ning tugevamaid seoseid. Valdava enamiku  nendest moodustavad erutussünapsid. Viimane kujutab endas probleemi –  närvirrakkude liigne seotus võib halvimal juhul viia epilepsia sarnaste  haigusteni. Erutus -ja pidurdusmehhanismide vaheline tasakaal saab  rikutud. Pea kaheksa aastat tagasi pakkusid Giulio Tononi ja Chiara  Cirelli sellele elegantset lahendust. Sünapside suurust ning sellest lähtuvalt ka ühenduste tugevust  kärbitakse une ajal ühtlaselt üle terve aju. Seega ei kaota talletatud  mälestused üldise tugevuse muutusest hoolimata oma sisu. Teooria  intuitiivsusest hoolimata nappis selle kinnitamiseks tõestusmaterjali.  Järgnevate aastate jooksul leiti protsessi ilmnemisest märke  äädikakärbeste, kui hiirte uurimisel. Inimese aju jäi aga veel  kättesaamatuks. Mõni nädal tagasi avaldasid aga Marcello Massimi ja  Reto Huberi juhitud töörühm esimest korda uurimuse, mis näib protsessi  ilmnemist tõestavat ka inimestel. Massimi ja Huber värbasid kinnitava eksperimendi läbiviimiseks kuus  vabatahtlikku. Nelja päeva jooksul mõõdeti regulaarselt transkraniaalset  magnetstimulatsiooni (TMS) ja elektroentse-falograafiat (EEG) kasutades  regulaarselt nende aju erutatavust. TMS hõlmab endas aju stimuleerimist  tugevate magnetimpulssidega, mis kutsub ajus esile elektrilise  reaktsiooni. Viimast saab omakorda EEG abil mõõta ning määrata seeläbi  aju erutatavuse. Eksperimendi vältel hoiti katsealuseid 40 tundi järjest  üleval – mõõtmistulemused kinnitasid nende ootusi. Esimene öö kujutas endas kontrolli, mil mõõdeti EEG'ga jätkupidevalt  katsealuste spontaanset ajutegevust. Järgmisel päeval pidid nad aga  alates hommikul kella seitsmest ärkvel olema kogu järgneva päeva kuni  sellele järgnenud päeva õhtuni (kella 23:00ni). Ajavahemiku vältel  kontrolliti EEG'ga ajuseisundit iga kuue tunni tagant. Taastusööl  lindistati ajutegevust taas järjepidevalt. Kokkuvõtlikult kasvas nende  aju erutatavus lineaarselt alates esimesest ärkamisest kuni poole ööni, mil  neil taas magada lubati. Uni taastas enamjaolt ajus enne eksperimenti  valitsenud seisundi. Viimane on töörühma abil piisav kinnitamaks, et ärkvelolek mõjutab  otseselt ajukoore erutatavust. Tegu on esimese korraga üleüldse, mil seda  inimeste puhul üheselt tõestatud on. Seni rakendatud meetodite puhul  pole see võimalik olnud. Siiski ei ole veel kindel, mis mehhanismid  täpselt une ajal töösse lülituvad, et aju erutatavust taas normi piiridesse  viia. Samal ajal on selge, et fenomeniga peavad arvestama  neuroteadlased, kes oma töös TMS'i regulaarselt kasutavad. Katsealuste  erinev ärkveloleku aeg võib ettevaatamatuse korral tulemusi mõneti  mõjutada. Töörühma uurimus ilmus ajakirjas Cerebral Cortex . Til Ole Bergmann Donders'i Aju, Tunnetuse ja Käitumise instituut   Minu arvates ei ole tulemused iseeneses veel päris piisavad, et teooriat tõestada. Kui aga liita need grupi eelmise tööga, kus nad uurisid õppimisega seotud ajukoore erutatavuse kasvu ning lühilainelisele unestaadiumile järgnenud potentsiaalide vähenemist, toetab see 'sünaptilise homöostaasi hüpoteesi' päris hästi. Ma ise olen oma töös jõudnud sarnaste tulemusteni st. motoorkortistiaalse erutatavuse vähenemiseni. Sellegipoolest on neuroloogilised mehhanismid, mis kõiki neid tulemusi selgitavad, veel selgusetud. Me ei tea, kas see on põhjustatud magamisest või lihtsalt puhkeseisundist.  Samal ajal nõustun ma ka sellega, et katsealuste hulk on uurimuses armetult väike, millest on väga kahju. Ent iga katsealuse individuaalsed tulemused on äärmiselt järjepidevad ning nende tulemused näitavad üksteise suhtes äärmiselt head kooskõla. Efekti ei tohiks saanud põhjustada miski muu. TMS stimulatsioonides oli antud impulsside arv väike ning need olid ebaregulaarse sagedusega.   Igal juhul on tegu äärmiselt huvitava tööga, mis tõestab, et sünapside tugevuse kärpimine on une ajal ideaalne tegevus. Samal ajal on sellel otsene mõju ka TMS'i kasutavatele teadlastele, kes õige tihti oma eksperimentides kellaaega ei arvesta. Tipptasemel uurimustes peaks aga alati nagunii uurimuste läbi viimisel kellaajaga arvestama, kuna see mõjutab näiteks kortisooli ja neuromodulaatorite taset. Eriti tähtis on see eksperimentides, kus tehakse mõõtmisi mitmel korral st. tõestatakse rTMS'i sekkumise tõhusust.   Ent ka see probleem on hõlpsasti lahendatav – kasutada võlts-TMS'i ja/või teha lisakontrollkatseid.Teistel juhtudel, kus erinevad katsealused osalevad eksperimentides erinevatel kellaaegadel, pole see nii tähtis. Ainult kasvataks süstemaatilist viga ning langetaks seega uurimuse mõju, ent ei põhjustaks üdini valetulemuste ilmnemist.     Vladyslav Vyazovskiy Surrey ülikool   Autorid suutsid kindlaks teha ülima baasmehhansimi, mis võibki põhjustada efekte, mida me liiga kaua ärkvel olles tunneme! Me teame, et sellisel juhul ei tunne me end hästi ja meie sooritusvõime langeb – me teeme vigu, unustame asju, meie tähelepanu hajub ja meie tuju on ebastabiilne. On äärmiselt kummaline, aga me ei tea veel, miks see juhtub.   Antud vaatlused on väga tähtsad, kuna kinnitavad, et ajukoore erutatavus muutub ärkvelolekuga. Just see määrab, mil määral neuronid üksteisega suhtlevad. Kui neuronid on rohkem erutunud, muutuvad need väljaspoolt tulevate stiimulite suhtes vähem valivaks. Ükskõik, mis signaali see teiselt neuronilt saab, tingib see ikkagi mingi vastuse. See omakorda vähendab raku võimekust keskkonnaga adekvaatselt suhelda, vähendab sisemist informatsiooni töötlemise efektiivsust ja viib kõrgendatud energiatarbimiseni.    Kõik need muudatused võivad põhimõtteliselt selgitada, miks pikaajaline ärkvelolek käitumises ning kognitiivses võimekuses puudujääke tekitab. Kõrgendatud erutatavus muudab täielikult seda, kuidas terve aju töötab. Aga otseloomulikult, täpse mehhanismi mõistmiseks tuleb veel palju tööd teha. Ent uurimus avab sellegipoolest uued võimaluste read mõistmaks, miks me ikkagi und vajame. 
