2. A biológiai számítógép resetje: a kritikus állapot visszaállítása az agyi hálózatokban
A St. Louis-i Washington Egyetem kutatói Keith Hengen vezetésével felismerték, hogy a folyamatos ébrenlét fokozatosan eltolja az agyi ideghálózatok működését az optimális tartományból. Az agynak ahhoz, hogy a lehető legnagyobb hatékonysággal dolgozza fel az információkat, egy úgynevezett kritikus állapotban kell működnie. Ez a fizikai értelemben vett egyensúlyi pont képezi a határt a tökéletes rend és a teljes káosz között, ahol a hálózat maximális rugalmassággal képes reagálni a környezeti ingerekre.
A kísérleti mérések megmutatták, hogy ahogy telnek az ébren töltött órák, a neuronok egyedi és csoportos tüzelési mintázatai lassan elcsúsznak erről a kritikus pontról. Az információfeldolgozó kapacitás romlik, a jel-zaj arány csökken, és a hálózat veszít a számítási komplexitásából. Az alvás során megjelenő lassú hullámú agyi aktivitás az, ami visszahúzza az operációs rendszert erre az ideális kritikus szintre, gyakorlatilag újraindítva a biológiai számítógépet.
Ez a hálózati szintű reset megmagyarázza, miért tapasztalunk drasztikus kognitív romlást és koncentrációvesztést már egyetlen átvirrasztott éjszaka után is. Az agy nem tud megfelelően számolni és döntéseket hozni, ha az idegsejtek ingerküszöbe és eloszlása nem tér vissza a kiindulási egyensúlyba. Ugyanakkor az alvás funkciója nem volt mindig ugyanaz az életünk folyamán: a legújabb adatok szerint gyerekkorban egy drámai váltóponton megyünk keresztül. A UCLA kutatói által elemzett matematika-biológiai adatok megmutatták, hogy kisgyermekkorban létezik egy pontos életkor, amikor az alvás elsődleges célja teljesen átalakul.
