Uni on aivojen välttämätön huoltotauko sekä aikuiselle että lapselle

Valveilla aivot käyttävät kaiken energiansa jatkuvan informaatiovirran seurantaan ja tekemistemme ohjaamiseen. Jotta se olisi mahdollista, tarvitaan säännöllisin väliajoin unen antama tauko. Sen aivot käyttävät lajitteluun, arkistointiin, tankkaamiseen ja siivoukseen.Jos uni olisi turhaa, siitä olisi evoluution aikana hankkiuduttu eroon. Vielä ei ole kuitenkaan löydetty yhtään eläintä, joka ei nuku.

Aivot eivät nuku. Koska aivojen resurssit eivät riitä valveen aikana kaikkeen, osa toiminnoista on ajatettu tapahtumaan nukkuessamme. Valveilla aivojen hermosoluryhmät keskittyvät kukin omaan erikoistehtäväänsä, kuten aistien välittämän informaation käsittelyyn, ja solujen aktiivisuus vaihtelee aivojen eri osissa jatkuvasti. Kun ihminen unessa kytkeytyy irti ulkoisesta maailmasta, eri osien hermosolut alkavat sen sijaan toimia samassa tahdissa. Varsinkin unen ensimmäisen kolmanneksen aikana ne asettuvat kaikki samaan hidasaaltorytmiin. Tämä syvän unen vaihe on unen jaksoista tärkein. Jos nukkuu liian vähän, syvä uni on se, joka korvautuu ensimmäisenä.

Aivot tankkaavat ravintovarastonsa

Jos puurtaa ylitöitä pikkutunneille, osa aivojen hermosoluista voi siirtyä jo valveessa unen hidasaaltorytmiin. Niin tekevät herkimmin tarkkaavaisuudesta vastaavat solut, minkä vuoksi alkaa tulla virheitä. Miksi näin tapahtuu? Yksi selitys on, että soluilta alkaa loppua energia. Hermosolut vaativat jatkuvasti verensokerin tuomaa glukoosia, muuten ne kuolevat. Jos solu joutuu olemaan pitkään hyvin aktiivinen, veren glukoosi ei välttämättä riitä. Aivoilla on vielä oma varapolttoaine laktaatti. Sitä saadaan glykogeenivarastoista, joita kartutetaan kuitenkin tehokkaimmin unen aikana. Jos siis ravinto uhkaa loppua, hermosolun on pakko siirtyä unen rytmiin, koska silloin energiaa kuluu vähemmän ja vastaavasti energiavarastot täydentyvät.

Aivot karsivat turhia yhteyksiä

Aivoissa on sata miljardia hermosolua. Valveilla ne käyvät keskenään jatkuvaa viestiliikennettä ja muodostavat lukemattomia uusia kytköksiä. Kaikille kytköksille ei millään riitä tilaa ja energiaa, vaan turhat on siivottava säännöllisesti pois. Se tapahtuu syvän unen aikana. Aivoilla näyttää olevan mittari, joka kertoo, milloin ja miten paljon ne tarvitsevat unta. Oletettavasti mittarina toimii adenosiini, jota kertyy aivoihin sitä enemmän, mitä enemmän hermosolut kuluttavat valveilla energiaa. Vastaavasti mitä enemmän adenoosiinia kertyy, sitä pidempi ja syvempi on uni. Kahvi piristää jonkin aikaa, koska kofeiini estää adenosiinin vaikutusta. Adenosiinista pääsee kuitenkin eroon vain nukkumalla!

Tärkeät tiedot säilötään muistiin

Unta aivot käyttävät myös tärkeäksi katsomansa informaation kertaamiseen ja vahvistamiseen. Se tapahtuu hippokampuksessa, johon päivän aikana sisään tullutta tietosaalista kootaan välivarastoon. Kun esimerkiksi rotta kulkee sokkelossa etsimässä makupalaa, sen aivojen hippokampuksen paikkasolut aktivoituvat siinä järjestyksessä kuin eläin etenee. Kun rotta sitten nukkuu, nämä paikkasolut aktivoituvat uudelleen ja samassa järjestyksessä kerta toisensa jälkeen. Sen seurauksena informaatio siirtyy aivokuorelle pysyvään muistiin: Rotta, joka on nukkunut, osaa seuraavana päivänä paljon paremmin reitin makupalan luo kuin uneton lajitoverinsa. Ihmisen muisti toimii samalla periaatteella. Jos siis haluaa oppia ja muistaa, täytyy nukkua välillä. Unen aikana uusi aines myös yhdistyy muistissa jo olevaan tietoon, jolloin asiat ”loksahtavat paikalleen”.

Hermosolut puhdistetaan jätteestä

Aivoissa on hermosolujen lisäksi kymmenkertainen määrä gliasoluja. Hiljattain on havaittu, että syvän unen aikana ne poistavat hermosoluista kuona-aineita. Viallisia proteiineja ja muuta jätettä syntyy aktiivisissa hermosoluissa koko ajan. Kertyessään ne voivat viedä solulta hengen. Ongelmajätteestä eniten on tutkittu amyloidia, jota kertyy Alzheimerin taudissa suuria määriä aivoihin. Voiko univaje olla syy Alzheimerin tautiin? Tuskin ainoa, mutta hyvä uni saattaa olla yksi tärkeä suojaava tekijä.

Univajeesta voi seurata hiljainen tulehdus

Elimistö reagoi univajeeseen samoin kuin infektioon eli immuunijärjestelmä aktivoituu. Jos koehenkilöt nukkuvat viikon ajan vain neljä tuntia yössä, tulehdusta välittävät aineet nousevat niin aivoissa kuin muuallakin elimistössä eivätkä ne palaudu yhden kunnolla nukutun yön aikana. Jatkuva univaje tai huonolaatuinen uni voikin johtaa ns. hiljaiseen tulehdukseen, jossa immuunijärjestelmä on kroonisesti aktiivinen. Tila ei välttämättä anna oireita, mutta se on yhteydessä moniin vakaviin sairauksiin, kuten diabetekseen, verisuonitauteihin ja syöpään. Kenenkään ei pitäisi olla niin tunnollinen, että tinkii unesta.