Łatwo jest zapytać: „Dlaczego warto spać?”. Ale możemy też odwrócić to pytanie na głowę: „Po co się budzić?”. Musimy być obudzeni, między innymi dlatego, żeby znaleźć i zjeść jedzenie, napić się wody, uciec przed niebezpieczeństwem, rozmnażać się i ćwiczyć. Ale potrzebujemy snu, aby odbudować nasz system odpornościowy, bronić się przed rakiem, konsolidować pamięć i opróżnić mózg z toksyn. Większość dorosłych potrzebuje od siedmiu do dziewięciu godzin snu, aby być zdrowym. Jeśli nie dostajesz tej ilości, to warto zastanowić się, czy te dodatkowe godziny czuwania są naprawdę ważniejsze niż twoje zdrowie.
Ale czym jest sen? Sen jest naturalnym stanem mózgu, który powtarza się codziennie, podczas którego nasza świadomość i reaktywność na widoki i dźwięki z otoczenia zanika. Ale sen różni się od znieczulenia ogólnego, które wywołuje całkowitą utratę świadomości, gdy jest prawidłowo podawane. Chociaż mówi się, że anestezjolodzy „usypiają” pacjentów przed operacją, pacjenci często zgłaszają, że nie mają poczucia, ile czasu minęło, gdy byli pod narkozą. Ponadto, sen jest przebity z regularnych okresów świadomej świadomości znany jako szybki ruch gałek ocznych (REM) sleep.
Sen można podzielić na dwa okresy: Sen REM i sen non-REM (NREM). Sen REM jest silnie związany z marzeniami sennymi. Jednak obecnie wiemy, że większości przebudzeń ze snu NREM również towarzyszą doniesienia o marzeniach sennych. Sen NREM składa się z czterech etapów stopniowo pogłębiającego się snu. Na każdym etapie neurony zwiększają swoją koordynację, zwaną synchronizacją, co skutkuje falami mózgowymi o bardzo wysokiej amplitudzie i wolnej częstotliwości, które można zarejestrować na skórze głowy za pomocą techniki zwanej EEG. Jak widać na przypominającym schodki wykresie hipnogramu, cykl następnie powraca, przy czym synchronizacja między neuronami rozluźnia się, aż do osiągnięcia przez mózg snu REM.
Podczas snu REM mózg halucynuje (tj. śni) w sparaliżowanym ciele, a aktywność EEG rejestrowana ze skóry głowy przypomina tę obserwowaną podczas czuwania. Atonia, czyli całkowity zanik napięcia mięśniowego, uniemożliwia nam odgrywanie snów i samookaleczanie się podczas snu. Gdy atonia i sen REM nie są ze sobą zgodne, często dochodzi do parasomni lub zaburzeń snu i zachowania. Na przykład, uszkodzenie obwodów pnia mózgu, które regulują atonię, może powodować zaburzenia zachowania podczas snu REM, zaburzenia snu, w których osoby odgrywają swoje marzenia senne, czasami powodując przypadkową szkodę dla siebie lub innych. (Chociaż zaburzenie zachowania podczas snu REM może brzmieć jak lunatykowanie, w rzeczywistości jest to odrębna parasomnia). Paraliż senny, stan przeciwny, występuje, gdy atonia nakłada się na czuwanie, pozostawiając osobę obudzoną w łóżku, przez krótki czas niezdolną do poruszania się lub mówienia. Paraliż senny nie jest parasomnią per se- występuje jako część innych parasomni, ale także u wielu zdrowych osób.
Pozostawanie w stanie czuwania to ciężka praca. Czuwanie nie jest domyślnym stanem mózgu, ale raczej wyjątkowy wynik pnia mózgu prodding kory z koktajlem neuroprzekaźników, w tym glutaminianu, acetylocholiny, serotoniny i noradrenaliny. Te neuroprzekaźniki są dostarczane do kory mózgowej z układu wstępującego pnia mózgu (AAS). AAS to zbiór jąder, czyli skupisk ciał komórkowych, o egzotycznych nazwach, takich jak locus coeruleus czy raphe nucleus. Konkretnie, jądra te szeroko rzutują określone neuroprzekaźniki do celów w korze mózgowej. Wiele z tych projekcji dociera również do wzgórza, dwóch płatów wielkości orzecha włoskiego, które służą jako perłowe wrota do kory mózgowej. Cięcie projekcji z tych jąder pogrąża mózg w nieodwracalną drzemkę.
Co wyłącza AAS, kiedy śpimy? Adenozyna, ta sama cząsteczka, która jest blokowana przez kofeinę w herbacie lub kawie, gromadzi się w mózgu podczas czuwania i blokuje składniki AAS, dzięki czemu czujemy się senni. Ale adenozyna nie jest jedynym czynnikiem, który reguluje sen. Jądro nadskrzyżowaniowe to region podwzgórza, centrum regulacyjne mózgu, które znajduje się nad skrzyżowaniem nerwów wzrokowych z każdego oka. Neurony w jądrze nadskrzyżowaniowym otrzymują sygnały z komórek siatkówki oka, które informują mózg, kiedy na zewnątrz jest jasno. Pozwala to mózgowi zsynchronizować sen z porą nocną, ale może być łatwo oszukany przez sztuczne światło, takie jak światło z twojego smartfona przed pójściem spać. Inna część podwzgórza, jądro tuberomobilne, wydaje się regulować czuwanie za pomocą neuroprzekaźnika histaminy. To dlatego leki przeciwhistaminowe, takie jak leki na alergię, często charakteryzują się sennością jako efektem ubocznym.
Twój mózg ciężko pracuje, aby dać ci odpoczynek i przywrócenie każdej nocy. Niestety, motta takie jak „Będę spał, kiedy będę martwy” przyspieszają rozwój choroby Alzheimera i innych śmiertelnych chorób, pozwalając toksycznym chemikaliom gromadzić się w mózgu. Wbrew popularnej mądrości, sen nie jest kuzynem śmierci, ale istotną częścią życia.
Ten post pierwotnie pojawił się na Knowing Neurons.