a) Sny. Sen NREM i sen REM odpowiadają odrębnym procesom umysłowym.
1. Procesy umysłowe podczas snu. Procesy umysłowe zachodzą na wszystkich etapach snu; w fazie NREM są bardziej abstrakcyjne, podobne do myśli. Aktywne doświadczenia podobne do halucynacji, które sugeruje się, gdy ludzie mówią o snach, są najbardziej widoczne podczas aktywności fazowej w fazie REM (na przykład podczas szybkich ruchów gałek ocznych).
W pierwszej połowie nocy reprezentują wspomnienia z poprzedniego dnia, ale wraz z nadejściem poranka stają się bardziej emocjonalne. Według teorii psychoanalitycznej główną funkcją snów jest symboliczne spełnianie życzeń, jednak takie sny zdarzają się rzadko.
2. Psychoanaliza. Psychologiczna oryginalność snów fascynowała ludzi wszystkich kultur i epok, skłaniając ich do rozmaitych, często religijnych, spekulacji.
Ostatnim „przedstawicielem” religijnych poglądów spekulatywnych jest psychoanalityczna „teoria snów” Zygmunta Freuda. Dopiero dzięki psychofizjologicznym badaniom nad snem, które rozpoczęły się w połowie ubiegłego wieku, rozwiano „sny o snach”.
3. Sieci marzeń. Neuroobrazowanie podczas snu wykazało, że podczas snu wolnofalowego przepływ krwi do mózgu jest znacznie zmniejszony.
Jeśli EEG ulegnie desynchronizacji, a osoba zgłasza żywe sny emocjonalne, które zwykle korelują z fazami REM, następuje aktywacja układów cholinergicznych (odzwierciedlających przeżycia emocjonalne), hamowanie pierwotnej strefy projekcji czuciowej (odzwierciedlającej zdarzenia w świecie zewnętrznym) i motorycznej, aktywację stają się również obszary limbiczny i międzymózgowiowy (odpowiedzialne za doświadczenia zmysłowe i motoryczne), a grzbietowo-czołowa kora mózgowa - hamowana (odzwierciedlająca utratę kontrola wolicjonalna, upośledzona konsolidacja pamięci).
Obszary skojarzeń aktywują się w zależności od treści danego snu, co wyjaśnia żywe, naprzemienne sceny, często przemieszane ze wspomnieniami (ryc. poniżej).
Niespecyficzne (cholinergiczne) struktury aktywującej formacji siatkowej (1) i podstawy przodomózgowia (2) zaznaczono strzałkami. PGO to ostre fale mostowo-kolanowo-potyliczne, które pochodzą ze struktur cholinergicznych pnia mózgu i kończą się w układzie wzrokowym, przechodząc przez boczne ciało kolankowate. Strefy 3, 11 i 9 są oznaczone grubymi strzałkami, ponieważ mogą być szczególnie ważne dla snów
b) Głęboki sen i lekki sen.
Tylko jedna część całego okresu snu jest naprawdę istotna, a jest nim głęboki sen; obejmuje w przybliżeniu pierwsze trzy cykle snu w nocy.
Mimo postępu w badaniach nad snem kwestia znaczenia faz snu pozostaje otwarta. Wiemy tylko, że obie fazy (REM/NREM) są niezbędne. Całkowity brak snu przez dłuższy czas prowadzi do śmierci zwierząt i ludzi.
Osoba szczególnie potrzebuje pierwszych 2-3 okresów snu delta, zwanego głębokim snem. Regularne wybudzanie się z głębokiego snu nie ma żadnych konsekwencji poza pozbawieniem głębokiego snu.
Pozbawienie ostatnich trzech godzin snu raczej nie doprowadzi do zauważalnych zaburzeń (płytki sen wolnofalowy i sen REM). Wiadomo jednak, że długotrwała częściowa deprywacja snu ma negatywny wpływ na psychikę i zdrowie człowieka, a całkowita deprywacja snu najwyraźniej nie może trwać dłużej niż 10 dni.
Po 3-4 nieprzespanych nocach badani doświadczają zniekształcenia rzeczywistości i zaburzeń koncentracji. Pełna regeneracja wymaga co najmniej kilku godzin snu.
Jednak w badaniach laboratoryjnych prawie niemożliwe jest uzyskanie mniej lub bardziej długich okresów całkowitej deprywacji snu. Po kilku nocach pozbawionych snu „ciśnienie” snu zaczyna spadać poprzez bardzo krótkie, ale częste epizody mikrosnu.
Dominuje potrzeba snu. Znana jest średniowieczna męka polegająca na pozbawieniu snu, uznawana za jedną z najbardziej bolesnych.
c) Funkcje δ-sleep. Homeostatycznie regulowany sen delta jest powiązany z funkcjami regeneracyjnymi.
1. Metabolizm i energia. Po pozbawieniu snu najpierw przywracany jest sen delta, co wskazuje na energooszczędną funkcję tego etapu.
U osób ze zwiększonym metabolizmem energetycznym (nadczynnością tarczycy) lub po wysiłku fizycznym występuje większy odsetek snu delta i podwyższona temperatura mózgu.
Adenozyna jest głównym prekursorem ATP i działa jako neuromodulator hamujący w ośrodkowym układzie nerwowym. W ciągu dnia, pod wpływem stresu lub bezsenności, stężenie adenozyny w przestrzeni zewnątrzkomórkowej stale wzrasta, przede wszystkim w tych strukturach mózgu, które biorą udział w inicjowaniu i utrzymywaniu snu wolnofalowego.
Kofeina i inne stymulanty blokują receptory adenozynowe A1 i A2.
2. Endokrynologia. Podczas fazy snu wolnofalowego, zwłaszcza w okresie wzrostu, wytwarzany jest hormon wzrostu (GH), a produkcja hormonów stresu, kortyzolu i ACTH, jest hamowana. Ekstremalny stres prowadzi do zaburzeń snu i wzrostu u dzieci, w tym karłowatości psychospołecznej.
Ponieważ hormon wzrostu bierze udział we wzroście i łączeniu komórek nerwowych, zarówno rozwój poznawczy, jak i wyniki w nauce są upośledzone z powodu stresu i braku snu wolnofalowego.
W depresji amplituda rytmu dobowego maleje, a względna proporcja kortyzolu wzrasta. Ukryty okres snu REM jest znacznie skrócony.
3. Immunologia. Stres i podwyższony poziom kortyzolu osłabiają układ odpornościowy. Brakowi snu wolnofalowego towarzyszy upośledzenie tworzenia odporności. Ciągły brak snu wolnofalowego wraz z wiekiem przyczynia się do rozwoju niedoborów odporności, przyczyniając się do zwiększonej manifestacji różnych chorób, w tym nowotworów i chorób układu krążenia.
P.S. Na rytm snu i czuwania wpływają substancje immunoaktywne, które podobnie jak sen są niezbędne do odbudowy komórek immunokompetentnych. Interleukiny, takie jak IL-1, są uwalniane z limfocytów T i przyspieszają wzrost limfocytów oraz działają „usypiająco” na mózg.
W eksperymentach na zwierzętach przewlekła deprywacja snu prowadzi natomiast do gwałtownego spadku aktywności układu odpornościowego ze zwiększonym ryzykiem nowotworu (formacji onkologicznych), infekcji i śmierci zwierzęcia.
Zaburzenia rytmu dobowego związane z pracą nocną lub lotami przez południe (jet lag) zwiększają podatność na infekcje.
Na wpływ snu na układ odpornościowy wpływa także rytm wydzielania hormonu szyszynki (nasady) – melatoniny. Poziom melatoniny wzrasta podczas snu, jej stężenie jest wysokie w dzieciństwie i maleje wraz ze spadkiem udziału snu delta w starszym wieku.
Uwolniony w człowieku przed zaśnięciem, zmniejsza efekt obciążenia („stresu”) i może resynchronizować rytm podczas lotów. Melatonina stymuluje uwalnianie endogennych opioidów w limfocytach T aktywowanych antygenem.
W doświadczeniach na zwierzętach wzrost guza był hamowany i neutralizowany przez różne hormonalne skutki obciążenia („stresu”).
d) Funkcje snu REM. Udział (reprezentacja) snu REM w cyklu snu i czuwania jest powiązany z poprzednim posiłkiem.
1. Sen REM i jedzenie. U różnych gatunków zwierząt, w tym ludzi, ilość snu REM jest ściśle powiązana z przyjmowaniem pokarmu: nadwadze towarzyszy zwiększony udział snu REM; U pacjentów z wyniszczeniem (anoreksją) udział fazy REM w fazie REM zwiększa się w momencie normalizacji masy ciała, co oznacza, że masa ciała ponownie wzrasta.
Osoby cierpiące na narkolepsję, czyli nadmiar snu REM (patrz wyżej), często mają zwiększoną masę ciała. Ekstremalnemu poszczeniu towarzyszy tłumienie snu REM.
Związek snu REM z przyjmowaniem pokarmu interpretuje się zwykle jako mechanizm ewolucyjny związany z wydłużonymi okresami czuwania niezbędnymi do poszukiwania pożywienia.
Poszukiwanie pożywienia jest nie do pogodzenia z brakiem snu REM, dlatego podczas głodu najpierw zmniejsza się czas trwania snu z szybkimi ruchami gałek ocznych (REM), a dopiero potem czas trwania snu wolnofalowego (NREM). I odwrotnie, uważa się, że wraz ze wzrostem czasu trwania snu REM zmniejsza się ilość pokarmu spożywanego następnego dnia; zakłada się, że zwiększona obecność fazy snu REM sygnalizuje do podwzgórzowego ośrodka pokarmowego, że równowaga energetyczna została osiągnięta.
Zmiany te są powiązane z opisanym powyżej systemem oreksyny. Układ oreksynowy bocznego podwzgórza zwiększa swoją aktywność podczas czuwania i głodu. U myszy doświadczalnych pozbawionych oreksyny obserwuje się hipofagię i rozwija się katalepsja, czyli bezpośrednie wprowadzenie fazy REM w okresy czuwania. Wiele procesów metabolicznych wiąże się z różnymi kompensacyjnymi reakcjami fizjologicznymi, dlatego związek między snem REM, zachowaniami żywieniowymi i układem oreksyn nie może mieć charakteru przypadkowego.
2. Sen REM i pamięć. Sen rodzi zdolność odciskania i odtwarzania zapamiętanego materiału. Dotyczy to obu rodzajów snu, wolnego i szybkiego. Nie jest jasne, które procesy uczenia się i pamięci są bardziej zależne od snu REM, a które od snu wolnofalowego.Konsolidacja we śnie, zwłaszcza w fazie wolnofalowej, podobnie jak w czasie czuwania, polega na powtarzaniu aktywności („odgrywaniu”) tej samej sekwencji wyładowań neuronowych w tych samych kompleksach komórkowych, co w fazie uczenia się.
Realizatorem tej aktywności neuronowej jest bodziec wzmacniający na końcu każdej sekwencji: działa w ten sposób, że wzór pobudzenia nerwowego jest „odczytywany” w odwrotnej kolejności (ostatnia sekwencja przed wzmocnieniem staje się pierwszą). Przyjmuje się, że podczas snu rolę tę pełnią podrażnienia powstające podczas snów oraz aktywowane podczas wzmacniania ślady wspomnień, które odczytują „na nowo” (utrwalanie) sekwencje przeżytych zdarzeń zgromadzonych w ciągu minionej doby w kompleksach komórkowych.
e) W skrócie. Fizjologiczne funkcje snu. Do przeżycia niezbędny jest zarówno sen wolnofalowy (SW), jak i sen z szybkimi ruchami gałek ocznych (REM). Trzy do czterech etapów snu wolnofalowego i snu REM są niezbędne dla człowieka i dlatego nazywane są one snem głębokim.
• SWS (SWS) po przywróceniu braku snu jako pierwszego, tj.
najwyraźniej odgrywa on szczególną rolę w utrzymaniu wewnętrznej homeostazy (układ odpornościowy, temperatura mózgu).
• Sen REM jest prawdopodobnie powiązany ze wzrostem i poziomem aktywności synaps plastycznych. Zachowania żywieniowe i sen REM są ze sobą ściśle powiązane, a neuropeptyd podwzgórzowy, oreksyna, kontroluje zarówno sen REM, jak i poszukiwanie pożywienia.
Obydwa rodzaje snu są ważne dla zachowania pamięci.
- Zalecamy dalszą lekturę „Formy uwagi i jej mechanizmy korowe – z punktu widzenia fizjologii człowieka”
Redaktor: Iskander Milevski. Data publikacji: 27.12.2024