Dołącz do czytelników
Brak wyników

Mózg i umysł , Praktycznie

12 lutego 2020

Odnajdź się we śnie

38

Działa jak najlepsze spa, gabinet odnowy biologicznej połączony z terapią antystresową i wylęgarnią twórczych pomysłów. Sen – nieraz skracamy go, zarywamy noce. Co tracimy? Czym ryzykujemy?

Oto ogłoszono, że naukowcy znają metodę przedłużającą życie. Co więcej, usprawnia ona pamięć, zwiększa odporność, zmniejsza ryzyko wielu chorób, m.in. udaru, zawału serca, nowotworu czy demencji, a także poprawia samopoczucie. Co poczułbyś: nadzieję czy niedowierzanie?

Taka metoda istnieje, a my co noc mamy szansę z niej korzystać. To sen. Potocznie wyobrażamy sobie, że zasypiając, wkraczamy w obszar pasywnej nieświadomości. Nic bardziej mylnego! Z punktu widzenia pracy mózgu sen jest procesem aktywnym, a towarzyszy mu pobudzanie procesów, które mają korzystny wpływ na funkcjonowanie organizmu.

Wewnętrzny zegar

Moment, kiedy przechodzimy w stan snu lub czuwania, jest precyzyjnie kontrolowany przez nasz wewnętrzny zegar, pracujący w rytmie około 24,3-godzinnym. Zarządza nim struktura mózgu o nazwie jądro nadskrzyżowaniowe, która regularnie zbiera sygnały dotyczące oświetlenia. Światło bowiem pozostaje najważniejszym „dawcą czasu”, dostrajającym rytm okołodobowy do stałej wartości. Co ciekawe, gdy ze wspomnianej struktury wyizolujemy pojedyncze neurony, nadal zachowują one taki sam rytm.

Czy ten wewnętrzny zegar będzie działać, jeśli odetnie się go od wpływu środowiska, np. pozostawiając ludzi przez wiele dni w całkowicie ciemnym pomieszczeniu? Już w latach trzydziestych ubiegłego wieku sprawdzili to naukowcy z Uniwersytetu w Chicago i pokazali, że po ponad miesiącu takiego odcięcia od światła, rytm okołodobowy uczestników badania jedynie nieznacznie się wydłużył, maksymalnie do 28 godzin.

Cyklicznie budzimy się i zapadamy w sen. Wiemy, że mózg odmiennie funkcjonuje w tych stanach. Ale jak się pomiędzy nimi przełącza? Teoria przerzutnika sennego zakłada, że cykl snu i czuwania jest sterowany przez wzajemnie wpływające na siebie struktury: „usypiające” jądro przedwzrokowe wzgórza oraz wspierające czuwanie skupiska jąder, które wydzielają serotoninę, noradrenalinę i histaminę. Kiedy jedna z nich przeważa, wyhamowuje wpływ drugiej i organizm przechodzi odpowiednio w stan snu lub czuwania. Szczególnie istotną rolę w tym procesie odgrywają neurony oreksynowe, wspierające stan pobudzenia organizmu poprzez oddziaływanie na inne struktury mózgowe; same zaś są hamowane przez jądro przedwzrokowe wzgórza, które ostatecznie daje rozkaz do przejścia w stan snu.

Conocna walka

Wydaje się, że człowiek we śnie nic nie przeżywa, jednak podglądając pracę jego mózgu, przekonujemy się, że jest wręcz przeciwnie. Badacze, analizując sen, dokonują trzech rodzajów pomiarów: aktywności fal mózgowych, ruchów gałek ocznych oraz aktywności mięśniowej – zbiorczo nazywamy to polisomnografią. Dzięki niej wiadomo, że podczas nocy przechodzimy przez odmienne fazy snu. Zauważono, że w trakcie jednej z tych faz oczy gwałtownie poruszają się na boki pod zamkniętymi powiekami, czemu towarzyszy aktywność mózgu przypominająca stan czuwania! Fazę tę nazywa się snem szybkich ruchów gałek ocznych, tj. REM (ang. rapid eye movement) albo snem paradoksalnym. Równocześnie w tej fazie mięśnie rozluźniają się, jak w stanie paraliżu.

Pozostałe etapy snu określa się zbiorczą nazwą NREM (ang. non-rapid eye movement), wyróżniając trzy fazy o różnym zapisie fal mózgowych. Gdy jesteśmy zmęczeni lub zamkniemy oczy, w naszym mózgu zaczynają dominować fale alfa (o częstotliwości 8–13 Hz). Natychmiast po zapadnięciu w sen (faza 1 NREM) zastępują je wolniejsze fale, m.in. theta (4–8 Hz). Stopniowo mózg wchodzi w fazę 2 NREM, podczas której obserwuje się dwa charakterystyczne wzory aktywności mózgu: tzw. kompleksy-K oraz wrzeciona senne. Następnie fale mózgowe ulegają coraz większej synchronizacji, jednocześnie zwalniając, aż osiągną częstotliwość delta, czyli 1–4 Hz (faza 3 NREM).

Sen NREM i sen REM co noc konkurują ze sobą o dominację. Jeden cykl tej walki trwa około 90 minut. Początkowo zawsze wygrywa sen NREM, który po około godzinie ustępuje miejsca snowi REM. Choć na początku snu faza REM pojawia się na krótko, powoli i systematycznie wydłuża się, aż zajmuje do 40 proc. całego snu.

Z czego wynika ten skomplikowany wzór snu? Nauka nie ma jeszcze jednoznacznej odpowiedzi. Prawdopodobnie walka o dominację między fazami NREM i REM jest niezbędna do przebudowania połączeń neuronalnych i uaktualnienia informacji zdobytych w czasie czuwania. Badacze przypuszczają, że główną funkcją fazy NREM jest usuwanie zbędnych połączeń neuronalnych, podczas gdy kluczową funkcją fazy REM wydaje się wzmacnianie i integracja wybranych połączeń, uznanych przez mózg za istotne.

Po nieprzespanej nocy organizm najpierw stara się uzupełnić niedobory fazy 3 NREM, a więc najgłębszego snu. Wówczas cały cykl snu przyspiesza, a ta faza ulega wydłużeniu. Następnie wypełniane są braki fazy REM, najczęściej dopiero podczas kolejnej nocy. Czy możemy przypuszczać, że któraś z tych faz jest ważniejsza? Sen REM dominuje w okresie życia płodowego, wspomagając synaptogenezę, czyli wytwarzanie połączeń neuronalnych. Wraz z wiekiem rośnie udział snu NREM, przy czym ogólnie śpimy krócej. U nastolatków dominuje faza 3 NREM, związana z reorganizacją połączeń neuronalnych, natomiast w okresie starości obserwujemy przewagę 1 i 2 fazy NREM, co prawdopodobnie wiąże się z potrzebą zasypiania i budzenia się coraz wcześniej.

Dlaczego śpimy?

Z punktu widzenia biologicznego przetrwania sen może wydawać się bezużyteczny – śpiąc, nie można zdobywać pożywienia i jest się narażonym na ataki drapieżników. Jednocześnie wszystkie ssaki śpią. Człowiek poświęca na sen około jednej trzeciej życia, a niektóre ssaki śpią nawet 16 godzin na dobę. Zatem sen albo stanowi gigantyczną pomyłkę ewolucji, albo odgrywa jakąś istotną rolę w naszej egzystencji. Okazuje się, że każdy etap snu zapewnia mózgowi inne korzyści, z kolei utrata któregokolwiek prowadzi do zaburzenia jego funkcjonowania.

Dlaczego więc śpimy? Po pierwsze, żeby sprawniej się uczyć i segregować wspomnienia. Podczas snu pozyskane za dnia informacje zostają zabezpieczone przed zapominan...

Ten artykuł dostępny jest tylko dla Prenumeratorów.

Sprawdź, co zyskasz, kupując prenumeratę.

Zobacz więcej

Przypisy