סוף לתעלומה: למה כולנו נהיים עייפים בסוף היום?

כולנו מכירים את התחושה הזאת אחרי יום עבודה ארוך - אנחנו רוצים לראות סדרה, סרט או משחק בשידור חי - אבל תחושת העייפות גוברת עלינו ומכריחה אותנו ללכת למיטה. התופעה הזו מכונה ע"י מדענים "דחף שינה". במשך שנים, חוקרים מנסים להבין כיצד המוח עוקב אחר הזמן שאנו מבלים ערים ומתרגם אותו לצורך הפיזי לעצום עיניים. כעת, חוקרים מאוניברסיטת באזל שבשוויץ טוענים כי הצליחו לפצח את המנגנון.

המחקר החדש, שפורסם לראשונה בכתב העת המדעי היוקרתי Nature, נעשה בשיתוף פעולה עם חוקרים מהמרכז הרפואי "בית ישראל דיקונס" בבוסטון ומאוניברסיטת אובורן. במסגרת המחקר, הצליחו המדענים לזהות תאי עצב (נירונים) ספציפיים במוח של עכברים, שמופעלים בזמן ערות ממושכת וממלאים תפקיד מכריע ביצירת תחושת העייפות והצורך בשינה.

"זיהינו אוכלוסיות נירונים שמנטרות ערות ממושכת ומקדמות באופן פעיל שינה", הסביר ראש צוות המחקר, פרופ' אלכס שייר מהביו-סנטר באוניברסיטת באזל, "מדובר על חלק חסר וחשוב בפאזל שמסביר מדוע אנחנו הופכים לעייפים".

לא רק מגיבים - אלא מייצרים את הדחף לישון

כדי לזהות את האזורים המעורבים במוח, החוקרים השוו את דפוסי הפעילות המוחית בעכברים במהלך מחזורי שינה וערות רגילים, בזמן מניעת שינה (חסך), ובזמן שנת התאוששות.

הניתוח הממוחשב חשף אזורים מסוימים ששיקפו את משך הזמן שהחיות היו ערות. בתוך אחד האזורים הללו אותרו שתי "אוכלוסיות נירונים" נפרדות בגזע המוח. הפעילות של האוכלוסיות הללו התגברה ככל שהחיות נשארו ערות זמן רב יותר, וצנחה שוב עם הירידה לשינה. כדי לבדוק אם התאים רק "מדווחים" על עייפות או ממש גורמים לה, החוקרים הפעילו אותם באופן מלאכותי. 

התוצאה: העכברים ישנו זמן רב ועמוק יותר, בדומה לשנת התאוששות שמתרחשת לאחר חסך שינה. לעומת זאת, כאשר החוקרים עיכבו את פעילות התאים הללו, השינה של העכברים פחתה והם נותרו ערניים ודרוכים. "הנירונים הללו אינם פשוט מאותתים שחיה הייתה ערה", מדגיש פרופ' שייר, "הניסויים שלנו מראים כי הם חיוניים לקידום השינה, וכי הם עשויים להיות רכיבי מפתח ברשת העצבית שמייצרת את דחף השינה".

התוצאה הבלתי צפויה: שינה מעטה ללא פגיעה קשה

אחד הממצאים המפתיעים ביותר במחקר נרשם כאשר החוקרים עיכבו את שתי אוכלוסיות הנירונים הללו לטווח ארוך. כתוצאה מכך, הצורך של העכברים בשינה ירד בחדות - והם ישנו כ-70% פחות מהרגיל.

באופן בלתי צפוי, רוב העכברים הללו לא סבלו מלקויות התנהגותיות חמורות שכמעט תמיד מלוות מחסור כה קשה בשינה. לדברי החוקרים, הממצא הזה הצביע על כך שהתאים הללו אינם קובעים רק כמה נישן, אלא גם עד כמה חזק יבנה הלחץ ללכת לישון לאורך זמן.

לדברי ד"ר וויליאם ג'ו, הכותב הראשון של המחקר, התובנות החדשות עשויות לפתוח אופקים חדשים לחלוטין לחקר השינה: "מחקרים עתידיים יוכלו לחשוף כיצד הנירונים שאיתרנו מקיימים אינטראקציה עם שאר המוח, וכיצד דחף השינה נוצר ברמה המולקולרית.

היכולת שלנו לשנות באופן יציב את התנהגות השינה תאפשר לנו לחקור הסתגלות לאובדן שינה לטווח ארוך - מה שעשוי לחשוף בעתיד דרכים להעניק עמידות בפני מחסור בשינה ואתגרים פיזיולוגיים נוספים". החוקרים הוסיפו כי הבנת המעגלים המוחיים שהופכים את השינה לבלתי נמנעת עשויה לסייע בעתיד לא רק בפיתוח טיפולים חדשים להפרעות שינה, אלא גם בהבנת הדרך שבה המוח מתמודד עם עומס וערות מתמשכת.