(Mayte Torres/Moment/Getty Images) For småbørn er livet fyldt med nye oplevelser. Forskere har nu tilføjet en helt ny milepæl til den lange liste af ændringer, som små mennesker gennemgår - en dramatisk ændring i hjernens funktion, der giver søvn et kritisk formål.
Årtiers undersøgelse af betydningen af søvn i hjernens udvikling ogvedligeholdelsehar givet os en ret god idé om nødvendigheden af enanstændig mængde lukkede øjne.
Nu har amerikanske forskere uddybet vores forståelse af søvnens vigtigste funktioner ved at udvikle en matematisk model, der afslører, hvordan vi gennemgår et skift i søvnadfærd, efterhånden som vi lader babyen år tilbage.
'Jeg var chokeret over, hvor stor en ændring dette er over en kort periode, og at dette skifte sker, når vi er så unge,' siger Van Savage, en økolog og evolutionsbiolog fra University of California, Los Angeles.
'Det er en overgang, der er analog med, når vand fryser til is.'
Selvom søvn er en ting, vi alle personligt oplever på næsten daglig basis, er der stadig meget, vi ikke forstår. Bare for at gøre tingene værre, jo nærmere vi kiggermere kompleks denne funktionser ud til at være.
'Under forudsætning af, at søvnen udviklede sig til at tjene en primær funktion, er det næsten sikkert, at flere fysiologiske funktioner har piggy-backet ind på dette omsiggribende og tidskrævende træk ved dyrelivet,' skriver Savage og hans team i deres rapport .
En stor del af søvnprocessen er indtræden af en tilstand af bevidsthed signaleret af skift af vores øjne, mens vi drømmer, kaldet hurtige øjenbevægelser (REM).
Hos voksne har dette en tendens til at begynde cirka halvanden time efter, at vi har nikket væk, og det ser ud til at være forbundet med konsolidering af erfaringer vi har haftmens du er vågen, låser dem ind i vores hukommelsesbanker.
Sovende nyfødte tilbringer omtrent halvdelen af deres tid i denne tilstand, mens REM-fasen ved 10-årsalderen udgør omkring en fjerdedel af deres søvn. Efter 50-årsalderen inkluderer så lidt som 15 procent af en søvnperiode denne hukommelsesdannende drømmefase.
Vi forestiller os måske, at babyer har brug for REM-søvn for at styrke deres udviklende hjerne og pakke den med oplevelser, der vil hjælpe dem med at komme i gang, når de finder deres fødder.
Hvad sker der så resten af tiden? Denne nedetid er en god mulighed for kroppen til at foretage en generel rensning af detritus og foretage reparationer.Får ikke nokaf det virker som en god måde at akkumulere affald, der øger risikoen for fremtidige neurologiske skader, som demens.
Men for alt, hvad vi ved om søvnmønstre, mangler vi omfattende modeller, der kan hjælpe os med bedre at forstå, hvordan og hvorfor det udviklede sig i første omgang.
Ved at kombinere deres ekspertise inden for neurovidenskab, biologi og matematik brugte forskere data fra snesevis af søvnundersøgelser til at finde ud af, om generelle forhold mellem tid brugt i REM-søvn og kropsstørrelser afspejler nogle dybere regler for, hvordan vi udvikler os.
De fandt tegn på en sammenhæng i kropsmasse med hensyn til den skalerede mængde søvntid. Hos små mennesker vokser hjernen hurtigere end resten af kroppen, hvilket kræver meget fokus på at opbygge forbindelser.
Alligevel er forholdet mellem hjernevækst og et behov for vedligeholdelse proportional. Når først hjernen er mere eller mindre bygget, skal søvnen for det meste bare sørge for vedligeholdelse i forhold til dens størrelse.
Foreløbige målinger fra tre andre dyr blev også inkluderet, hvilket gav en vis indsigt i udviklingen af kaniner, rotter og marsvin.
Analysen afslørede en overraskende mængde konsistens på tværs af arten med potentiale for et markant fald i REM-søvn ved udviklingsækvivalensen for et menneske efter to et halvt år. At denne ændring er så velbevaret tyder på, at dens funktion kan være afgørende for pattedyrs udvikling.
Det er for tidligt at drage nogen stærke konklusioner fra modellen om pattedyrs udvikling generelt, eller vide om den kan anvendes endnu bredere på andre dyr.
Men at have en matematisk tilgang som denne åbner forskningen for at teste, om en større overgang i det primære formål med søvn er et fælles udviklingsstadium i hele dyreriget, eller om menneskelige småbørns hjerner er specielle i denne henseende.
'Hjernen laver noget virkelig fantastisk og meget anderledes i den periode' siger Brutal.
'Hvad er konsekvenserne af det i forhold til vores evne til at lære sprog eller tilpasse vores hjerner til forskellige situationer?'
Der sker meget inde i det lille hoved. Bare endnu en grund til at sørge for, at de – og du – får en god nats søvn så ofte som muligt.
Denne forskning blev offentliggjort i Videnskabens fremskridt .