Hvorfor sover en mand?

Hvorfor sover en mand?

Anna Khoruzhaya
"Popular Mechanics" №8, 2015

Du vågner op, sød smug i en blød seng, stå op og se igennem det store vindue, solen løber over havet, det hvide sand på stranden og palmerne. Gennem den åbne dør af loggia blæser en frisk havbrise og lyden af ​​surfen kommer. Du drikker aromatisk friskmalet kaffe, forlader dørene i en to-etagers villa, sidder i bilen med en opdrættet hest på emhætten, drej nøglen og under den ædle brøl af V8-motoren … endelig vågn op fra lyden af ​​vækkeuret.

Igen gjorde den snedige hjerne os tro på virkeligheden af ​​hvad der sker. Men hvordan gør han det? Hvordan klarer han at gøre en mand til at ligge i næsten syv timer eller mere uden at flytte, mens han viser interessante blockbusters med et spændende plot? Årsagen til dette er de mest komplekse biokemiske processer, hvor ikke en eller to hjernestrukturer deltager, men et helt netværk. Hvordan kan interaktionen og "skifte" vågenhed til at sove? Hvordan udvikler søvn, og hvornår drømmer der opstår? Hvorfor af og til vågner vi fra alarmklokken, føler vi os i stand til at bevæge bjerge og til tider irritabel nok til at ødelægge alt rundt?

Gennem tidens slør

Somnologi, den videnskab, der studerer søvn, optrådte relativt for nylig, for alderen af ​​den første grundforskning i Morpheuss rige overstiger ikke 120 år. Før denne drøm blev givet en mystisk betydning som grænsen mellem liv og død. Aristoteles sagde: "Sove synes tilsyneladende i sin natur tilhørende sådanne stater som for eksempel grænsen mellem liv og ikke liv og sover og eksisterer ikke fuldstændigt og eksisterer." Den store læge i antikken Hippocrates mente, at søvn skyldes udstrømningen af ​​blod og varme fra hovedet til kroppens indre områder. Denne forklaring var ejet af de europæiske videnskabers sind og havde tro på næsten to tusinde år. I den ene var Hippocrates rigtigt: Grundene til at nedsænke en person i drømmens verden måtte søges i hovedet.

Og så kom det tyvende århundrede. I Tyskland ankommer en patient til professor Strüumpels klinik, som delvis mistede sit syn og hørelsen som et resultat af traumet – døv i et øre og blindt i et øje. Læger bemærkede, at når begge de resterende "vinduer til verden" blev lukket, faldt patienten i søvn. Den berømte fysiolog Pavlov blev interesseret i disse observationer og besluttede at gennemføre lignende eksperimenter på hans yndlingsafdelinger – hunde.Han fandt ud af, at hvis vi udelukker en konstant tilstrømning af impulser fra sanserne til cerebral cortex, er der søvn. Forskeren undersøgte også virkningerne af monotone irritationsmidler, gentagne gange gentagne lette berører til huden på hoften af ​​bagpoten. De laver næsten altid dyr til at sove, og dette gav forskeren ret til at tro, at søvn er en betinget hæmning udbredt i hjernebarken, som er designet til at beskytte hundens hjerne mod overdreven gentagelse af irritation.

Det næste skridt i at overvinde søvnens hemmeligheder var fremkomsten af ​​metoden for elektroencefalografi (EEG). I 1905 var den tyske fysiolog Hans Berger den første til at registrere sinusformede oscillationer af elektrisk potentiale med en frekvens på 8-11 Hz, mest udtalte i hjernens occipitalområder, i en person i stille tilstand med lukkede øjne. Disse vibrationer kaldes alfa-rytme.

I 1930 blev situationen endnu tydeligere: forskere, efter at have skåret kattens hjernestamme på midterbaneniveauet, forårsagede en tilstand i dyret for at være en drømmelignende tilstand.Samtidig blev der observeret langsomme elektriske oscillationer på feline EEG, som senere blev kaldt "søvnig spindel" (figuren lignede en omvendt spindel). Når hjernen blev skåret på niveauet af de første cervikale segmenter, der adskiller rygmarven fra hjernen, lykkedes det os at få det såkaldte waking brain drug: katten fulgte objekterne derfra foran, og EEG viste oscillationer med en frekvens på 14-30 Hz (beta-rytme). Det blev klart, at der i hjernen hos dyr er forskellige strukturer – ansvarlig for at falde i søvn og ansvarlig for opvågnen.

Center for munterhed

Strukturerne af katens hjernestamme, som er ansvarlige for tilstanden af ​​vågenhed, blev beskrevet i slutningen af ​​det 19. århundrede af Vladimir Bekhterev og Santiago Ramon y Kahal, der så en diffus akkumulering af neuroner gennemtrængt af nervefibre midt i hjernestammen. Men hvorfor denne formation er nødvendig, blev den italienske neurobiolog Giuseppe Moruzzi og den amerikanske neurolog Horace Magun kun installeret i anden halvdel af det tyvende århundrede. De kaldte denne struktur retikulære dannelsen ("retikulum" på latin betyder "netværk"). Det er i hjernestammen, at kernerne er placeret, som i sig selv koncentrerer alle impulser fra de sensoriske receptorer, der når hjernen.De lange processer (axoner) af neuronerne i den retikulære formation er forbundet med cerebral cortex og rygmarvsneuroner. Nervefibrene fra cortex og rygmarv går også ind i den retikulære formation selv, således at der dannes et komplekst tilbagekoblingssystem. Signalerne fra den retikulære dannelse (retikulær udladning) udløser vækkelsesmekanismerne i hjernebarken, og cortex styrer i sin tur tilstanden af ​​den retikulære formation.

Kiste med en drøm

I 1990 blev filmen "Awakening" udgivet på skærmen baseret på den eponymiske bog af memoirer fra den berømte psykiater Oliver Sachs. Han taler om en mærkelig gruppe af 80 ældre patienter, der har lider af en ukendt sygdom som autisme eller Parkinson i mere end 40 år. Sachs-patienter var de sidste overlevende ofre for en mystisk epidemi, der pludselig begyndte i Europa om vinteren 1916-1917, spredte sig derefter til hele verden og dræbte 5 millioner mennesker efter den første verdenskrig. Sygdomme faldt i pludselige apati og led af feber, synsfejl og hallucinationer. Derefter blev sygdommen kronisk og ledsaget af et stort antal forskellige kliniske manifestationer. Men alle former havde en fælles ting – søvnforstyrrelser.Denne omstændighed syntes interessant for Wien-neurologen Baron Constantin von Econom. Han fandt ud af, at nogle patienter sover for meget i uger, måneder, når de vågner op for at drikke og spise, mens andre helt taber søvn. Ved obduktionen fandt forskeren et lignende anatomisk billede: På en vis del af diencephalon hos patienter var der en massiv død af nerveceller.

Denne del af hjernen hedder hypothalamus, som den er placeret under thalamus, en region i hjernen, der omfordeler signaler fra sansorganerne. Hvis vi kunne lægge indeksfingeren direkte ind i hovedet ved næsebroen, ville vi have hvilet nøjagtigt i hulet hvor den var placeret – den "tyrkiske sadel". Hypothalamus – et af de vigtigste centre, der styrer det autonome nervesystem, regulerer især kropstemperatur, blodtryk, appetit, seksuel behov og tørst. Alt dette Økonomi vidste selvfølgelig ikke. Han formodede dog, at der skulle være et center, der styrer søvn. "Tilsyneladende – konkluderede forskeren – disse celler gør noget, takket være, hvormed vi falder i søvn."

Takket være Clifford Seiper's forskning fra Harvard University i Boston blev det nu kendt, at der i hypothalamus er et særligt område, der aktiveres, når du falder i søvn, den ventrolaterale præoptiske region (VLPO). Axoner af neuroner fra VLPO går ned til områder, der understøtter vækkelse. Og omvendt, for at forhindre os i at falde i søvn, skal vitalitetscentret være forbundet med hypothalamusen, således at nervefibrene også går opad.

Seiper og hans kolleger gjorde følgende konklusion: cellerne i den forreste del af hypothalamus er søvnens centrum, som ved hjælp af sine axoner undertrykker vækkelseskanaler i hjernestammen, herunder midterhjernen og hjernebroen. Denne proces fører i sidste ende til at falde i søvn. "Måske er dette nøglen til hele mekanismen, som styrer søvntilstanden og væddeligheden gennem hypothalamus," skrev neurologen. Så i 2005 syntes det moderne søvnbegreb, som Sapper udgav i sin artikel i tidsskriftet Nature. Ifølge dette koncept er hele "sovesystemet" et netværk af flere sammenknyttede noder, der skifter på en særlig måde på bestemte tidspunkter og regulerer søvn og vågenhed.

Brain Konfrontation

Den første del af det generelle sovesystem er bremsesystemet. Dette er en VLPO i den forreste hypothalamus, hvorfra en bremsebølge sendes til vækkelsessystemet, og dette fører til overførsel af hjernen til "sovemodus". Ud fra biokemisk synspunkt er systemets vigtigste "bremsevæske" gamma-aminosmørsyre (GABA). Ved at virke på særlige receptorer hæmmer det neuronernes aktivitet. GABA-receptorer er en kanal i cellemembranen omgivet af store proteinmolekyler, der kan ændre deres rumlige struktur (betinget set, "udfoldes" eller "sammenbrud"). Når GABA binder til receptorer, øges kanalens lumen, mere klorioner passerer gennem det, hvilket fører til et fald i cellemembranens elektriske ledningsevne – hvilket gør det mindre følsomt for elektriske påvirkninger. Og dette fører til hæmning af impulsaktivitet – cellen "reducerer omsætningen" fra en hurtig galop til et roligt "trin."

Den anden del af systemet er excitationssystemet, der er baseret på otte nervenoder, der danner to parallelle bjælker. På ham føres bølgerne af excitation til cortex af de store halvkugler.Et bundt begynder i retikulær formationen (dette er hjernestammen), den anden – i den såkaldte blå plet (Locus coeruleus). Cellerne, der er placeret her, producerer det meste af den excitatoriske neurotransmitter norepinephrin i hjernen. Området er ansvarlig for fremkomsten af ​​frygt og panik, samt en væsentlig del af vores spænding.

Der er andre neurotransmittere (dopamin, serotonin og andre), men de er forbundet med andre processer i hjernen. Der er imidlertid en anden specifik søvnig neurotransmitter. I den laterale (laterale) hypothalamus er der flere titusinder af nerveceller, som producerer en særlig neurotransmitter orexin (hypocretin). Dette stof biokemikere identificeret kun i 1998. Hvis orexin er for lille, eller hvis de tilsvarende receptormolekyler ikke er nok i hjernen, opstår der en sjælden sygdom – narkolepsi, der er præget af pludselige døsighedssvigt og falder i søvn.

Dag, nat – dag væk

Dette er dog kun en del af søvnmekanismen. Som alle dyreliv lever mennesker i overensstemmelse med deres egne indre rytmer, der er bundet til cyklusser dag og nat.Der er en tid, hvor en person er tilbøjelig til at sove, og der er tid til aktivt arbejde. Kroppen har et "biologisk ur" – melatonergisk system. Hovedaktørerne i den er hypothalamusens suprachiasmale kerner og pinealkroppen (epifysen), der er placeret i hjernens mellemliggende sektion.

Når lys rammer nethinden, går information om det ind i hypothalamusens suprachiasmatiske kerne (det lille ur), og derefter falder det langt ned i furuskroppen eller det såkaldte tredje øje, der betjener mange dyr, for eksempel krybdyr og fugle, lysniveau detektor. Hos mennesker, under udviklingens udvikling, steg hjernens store halvkugler betydeligt, lukkede epifysen, og den mistede forbindelsen med lyset. Naturen måtte "opfinde" alt dette komplekse og eksisterende middel til at regulere syntesen af ​​det "søvnige" hormon.

Melatonin fremstilles i epifysen, et hormon af nat og mørke. Når lysniveauet falder om aftenen, begynder produktionen af ​​melatonin at sende et signal til cellerne om "slutningen af ​​arbejdsdagen". Hovedfunktionen er den inhiberende effekt på de suprachiasmale kerner, hvorved aktiveringen af ​​vævningssystemer udføres.

Denne proces kan sammenlignes med driften af ​​en termostat, der opretholder en bestemt temperatur i køleskab. Jo længere vi lever et aktivt liv, desto mere kraftigt vil søvncentret føle behovet for at klikke på sovevælgeren. Jo længere vi sover, jo mindre behov for søvn, så på et tidspunkt tager det vågne system over, og vi vågner op og føler, at vi har sovet. En sådan reguleringsmodel kaldes tofaktorer og blev udviklet i 1982 af Alexander Borbeli, leder af psykofarmakologi og somnologi ved universitetet i Zürich. Ifølge hende er vores behov for søvn på et bestemt tidspunkt resultatet af samspillet mellem kronologisk og homeostatisk (understøttende indre balance) faktorer. Forskeren kalder disse komponenter processen S og processen C. Processen S er den homeostatiske komponent af behovet for søvn, og processen C er indflydelsen fra det indre ur, hvis hovedopgave er at forlade natten til den lange søvn.

pil ned) og det interne ur (proces C, op pile på billedet). Gul linje viser "summen" af disse to processer "border = 0> Søvnens begyndelse og varighed styres af komplekse fysiologiske processer,blandt hvilke der er to vigtigste – det homeostatiske behov for søvn (den såkaldte proces S, pil ned) og det interne ur (proces C, op pile på billedet). Gul linje viser "summen" af disse to processer

"Proces S tværtimod ligner en timeglas", siger Borbeli. "Under vågnethed bliver sand hældt ovenfra i den nedre beholder, og når du falder i søvn, bliver uret om." Derfor er det for en følelse af god hvile ikke bare vigtigt, hvor meget tid vi sov i træk, men også hvor meget tid vi har brugt i løbet af dagen for at danne komponent S. Og dette har en ganske god praktisk anvendelse, som mange kender: Hvis du ved det i den nærmeste fremtid natten kan du ikke sove, du kan forsøge at sove på forhånd i midten af ​​den foregående dag. Og så vil du føle dig meget bedre.

Og dette er kun et overfladisk blik på systemet, der er ansvarlig for søvn. Som en somnolog fra Regensburg siger Jurgen Zulli, "søvn er ikke fred, det er en anden vækkelse".

Søvnreguleringsnet fungerer som en trigger uden mellemliggende positioner. En sådan mekanisme er mulig på grund af den gensidige blokering af centrene for søvn og opvågnen.Så snart en af ​​parterne får en fordel, går hele systemet øjeblikkeligt i modsat tilstand. Så det skifter ikke hvert minut frem og tilbage, orexin ophidser alle vågenhedscentre uden at undertrykke søvncentret. Denne lille ubalance gør det svært at skifte lige nok, så vi relativt sjældent går fra søvn til vågenhed og omvendt. For at gå i seng er det nødvendigt, at excitationssystemet svækkes, og søvncentrets aktivitet er intensiveret. Denne langsomme proces er kendt for alle som gradvist øger træthed.


Like this post? Please share to your friends:
Skriv et svar

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: