18 September 2009

Teooria une evolutsioonilisest päritolust

Aju on väga energiakulukas organ, mis lõpetab teadvuse alalhoiu verepuuduse tekkel juba esimese kümne sekundiga ning samuti on see esimene, mis sureb sellises olukorras. Veerand vere glükoosist ja viiendik hapnikust kulutatakse seal ära. Juba esimeste neuronitega liikide tekkel võis algata võidurelvastumine energia suunamisega sellisesse kiiresse, kuid energiakulukasse protsessorisse, mis vastutasuks andis võime mitmekülgsemalt ja hoogsamalt ümbrust analüüsida ning kiirema reaktsiooniaja. Samas ei ole energiatarbimise hulga tõstmine ainus võimalus aju kiiremini tööle panna ja liigne hapnikuradikaalide teke hapnikuhingamisest võib omakorda probleeme tekitama hakata. Teine oluline kohastumus sealt maalt edasi võis olla vähemaktiivsete/teadvusetute taastumisperioodide teke, mille jooksul närvisüsteem valmistuks lühiajalisteks tegutsemishoogudeks. Nii saaks ööd veeta peidetult kusagil urus ning päeva tulekul oldakse valmis jälle ringi rabelema. Geeniekspressioon muutub ööpäeva jooksul neuronites ja kui päeval toota eelisjärjekorras aktiivseks tegutsemiseks vajalikke valke, saaks sellega tõsta ajutiselt potentsiaalset reaktsiooniaega/kiirust/tähelepanu. Vastukaaluks vähendatakse ärkvel olles näiteks ülalpidamiseks ja taastumiseks vajalike valkude hulka, mis pikemal ärkvelpüsimisel võib mõnel juhul viia surmani kiiremini, kui nälgimine, mistõttu peab suure osa elust selles teadvusetus seisundis veetma. Analoogselt võivad une ajal taastuda lihased ja teised organid. Erandlikumad on liigid, kes võivad teadvusetuna ära uppuda nagu vaalad ja haid, kuid ühel ajupoolkeral korraga on EEG tegevus ka neil vahel une moodi. Selline vahelduva aktiivsusega olend peaks konkurentsis omama kerget eelist hüpoteetiliste olendite ees, kes ööpäevaringselt uimasemalt ärkvel oleks, kuid neuroneid piisavalt stabiilselt ülal peaksid. Unepuuduse mõjust tehtud uuringud leiavad ühekülgselt eri puuduste teket lisaks mälule veel reaktsiooniajas, tähelepanus ja kognitiivsetes võimetes. Mälu tundub muidu une funktsiooni uurimisel kõige populaarsema vaatlusalusena. Lisaks tekib pikemal magamatusel membraanilipiidide kahjustusi hapnikuradikaalide tõttu.

4 comments:

AK said...

Huvitav postitus! Lugesin innukalt:)

Jaan said...

vihjan ka ühele teisele (uuemale ja elegantsele) ideele (sügava) une funktsiooni kohta Giulio Tononi poolt - http://teadvus.wordpress.com/2009/04/03/miks-magada/

Märt said...

See töö paistis olevat õppimisest molekulaarbioloogia tasemel.

Märt said...

Selles artiklis kirjutati (kui pole lugenud) sünapside juurdekasvust, mis ärkvel olles suureneb ja magades väheneb. Ärkvel olles käib hoogne õppimine ja ühenduste loomine. Magades samas lõhutakse ühendusi, mis enamasti on mittevajalikumad või ka ehk poolikud. Tõenäoliselt peavad ühendused mingitele nõuetele vastama, et säilida. Aktiivsus paistab säilitavana, sest esmajoones ununeb see, millele ei mõtle. Aju ei mahuta lõputult ja midagi kustutatakse unega vähemalt eest ära. Selline kohastumus tundub samuti ülivajalikuna aju jaoks.