Jak zachodzą przejścia między snem a czuwaniem
Nie wiemy wszystkiego na temat, jakim są przejścia między snem a czuwaniem. Mimo że są to ważne i naturalne procesy, które zachodzą wraz z cyklem okołodobowym, w rzeczywistości wiele osób odczuwa negatywne skutki ich nieprawidłowego działania.
Stany te wahają się od bezsenności do rzadszych zaburzeń, takich jak narkolepsja. Wiedza o tym, jak przebiegają przejścia między snem a czuwaniem (i vice versa) może pomóc nam dokonać niezbędnych zmian. Może to poprawić jakość życia osób cierpiących na zaburzenia związane ze snem.
Nawet u zdrowych ludzi przejścia między snem a czuwaniem mogą być trudne. Na przykład, prawdopodobnie często masz trudności z zaśnięciem, a rano z kolei masz problem z uzyskaniem jasności umysłu i energicznym rozpoczęciem nowego dnia.
Te przejścia z jednego stanu do drugiego są dość niezwykłe. W rzeczywistości Twój stan świadomości i zachowanie są naprawdę odmienne na jawie i we śnie. Co więcej, Twój mózg również działa wtedy na dwa zupełnie różne sposoby.
Czym są przejścia między snem a czuwaniem i co o nich tak naprawdę wiemy? Opowiemy Ci w dzisiejszym artykule.
Jak przebiegają przejścia od czuwania do snu
Dynamika neuronalna zmienia się wyraźnie od stanu czuwania do snu. Elektroencefalogramy mierzą czuwanie jako czynność zdesynchronizowaną. Z drugiej strony sen jest postrzegany jako globalnie zsynchronizowana aktywność wolnofalowa mózgu. Jednak przejście z jednego stanu do drugiego nie jest drastyczne ani natychmiastowe.
Ostatnie badania wykazały, w jaki sposób następuje przejście od czuwania do snu. Odkrycia te sugerują, że lokalne powolne fale mózgowe pojawiają się podczas czuwania i rzadko mają one charakter globalny. Ich pojawienie się wydaje się związane ze spadkiem pobudzenia. Tak więc, gdy zmniejsza się neuromodulacja cholinergiczna, pojawiają się właśnie lokalne powolne fale. Wraz z dalszym ich zmniejszaniem się, te powolne fale stają się globalne.
Ponadto, różnice i zmiany w łączności funkcjonalnej w stanie spoczynku zostały odkryte we wzorcach połączeń i aktywacji neuronalnej w oddzielnych obszarach mózgu. Gdy neuromodulacja spada i pojawiają się pierwsze wolne fale, nie obserwuje się widocznych zmian. Dalsza stopniowa redukcja (podczas gdy powolne fale stają się globalne), prowadzi do zmian łączności funkcjonalnej w mózgu. Skutkiem tego sieci neuronowe w stanie spoczynku łączą się w jedną, szeroko zsynchronizowaną sieć.
Wskazuje to, że przejście ze snu do czuwania jest stopniowe i zależy od zmian chemicznych i elektrycznych w mózgu. W procesach tych uczestniczy wiele neuroprzekaźników, takich jak GABA, melatonina i adenozyna.
Jak następują przejścia między snem a czuwaniem
Duże zainteresowanie budzą również przejścia między snem a czuwaniem. W to przejście zaangażowanych jest wiele substancji chemicznych. Na przykład noradrenalina, serotonina i histamina wywołują aktywację korową i promują stany czujności i czuwania. Aktywność tych systemów zmniejsza się podczas snu wolnofalowego i ulega dalszemu zmniejszeniu podczas fazy snu REM.
Ostatnie odkrycia podkreśliły rolę hipokretyny w kontroli snu. Badania opublikowane w czasopiśmie Nature wykazały, że substancja ta ma fundamentalne znaczenie w przejściu ze stanu snu do czuwania. Opisują one również jaką rolę odgrywa to w stabilności przebudzenia.
Neurony wytwarzające hipokretynę (grupa komórek mózgowych) znajdują się w podwzgórzu bocznym. Badanie to wykazało, że aktywność elektryczna, która z nich wynika, sprzyja przebudzeniu i jest niezbędna do utrzymania stanu czuwania.
W badaniu tych neuronów w mózgu myszy zastosowano bezpośrednią fotostymulację, weryfikując, że zwiększa to prawdopodobieństwo przejścia ze snu wolnofalowego lub snu REM w stan czuwania. Ponadto stymulacja na wyższych częstotliwościach zmniejszyła opóźnienie w stanie czuwania, prowadząc do szybszego wybudzenia.
Potwierdzając bezpośredni związek między aktywnością tych neuronów a przejściem ze snu w stan czuwania, sugeruje się, że mogą one być również zaangażowane w narkolepsję. Rzeczywiście, utrata funkcji tych neuronów uniemożliwiłaby utrzymanie stabilności pobudzenia, powodując nagłą potrzebę snu.
Zapobieganie zaburzeniom snu
Powyższe dane to tylko niektóre z ustaleń dotyczących regulacji snu. Jednak w tym zakresie potrzebne są dalsze badania.
Co ważne, zrozumienie funkcji mózgu podczas czuwania i odpoczynku ułatwia projektowanie skuteczniejszych strategii mających na celu rozwiązanie problemów ze snem. Biorąc pod uwagę fakt, że na całym świecie dotyczy to dużej liczby osób, jest to zadanie, któremu należy nadać najwyższy priorytet.
Wszystkie cytowane źródła zostały gruntownie przeanalizowane przez nasz zespół w celu zapewnienia ich jakości, wiarygodności, aktualności i ważności. Bibliografia tego artykułu została uznana za wiarygodną i dokładną pod względem naukowym lub akademickim.
- Adamantidis, A. R., Zhang, F., Aravanis, A. M., Deisseroth, K., & De Lecea, L. (2007). Neural substrates of awakening probed with optogenetic control of hypocretin neurons. Nature, 450(7168), 420-424.
- Deco, G., Hagmann, P., Hudetz, A. G., & Tononi, G. (2014). Modeling resting-state functional networks when the cortex falls asleep: local and global changes. Cerebral cortex, 24(12), 3180-3194.
- Díaz-Negrillo, A. (2013). Bases bioquímicas implicadas en la regulación del sueño. Archivos de Neurociencias, 18(1), 42-50.
- Van Den Heuvel, M. P., & Hulshoff Pol, H. E. (2011). Exploración de la red cerebral: una revisión de la conectividad funcional en la RMf en estado de reposo. Psiquiatría biológica, 18(1), 28-41.