Znajdź zawartość

Naukowcom udało się lepiej określić rolę snu w naszym życiu. Okazuje się, że w wieku około 30 miesięcy dochodzi do gwałtownego przemodelowania roli snu. Zmienia się ona z budowania mózgu na utrzymanie i naprawę. Naukowcy przeprowadzili analizę statystyczną ponad 60 studiów dotyczących snu. Analizowali czas snu, czas fazy REM, rozmiar mózgu i ciała. Na tej podstawie opracowali matematyczny model zmian snu w czasie rozwoju. Generalnie rzecz ujmując, istnieją dwie fazy snu. REM, charakteryzująca się szybkimi ruchami oczu, to głęboki sen podczas których śnimy. Oraz faza NREM, podczas której ruchy gałek ocznych są wolne. W tej fazie sny pojawiają się rzadko. Podczas fazy REM mózg tworzy nowe połączenia, budując i wzmacniając synapsy. W czasie snu móg jest też naprawiany i oczyszczany z produktów ubocznych, które nagromadziły się w czasie dnia. Analiza wykazała, że w wieku około 30 miesięcy dochodzi do fundamentalnej zmiany. Zamiast tworzyć i przecinać połączenia w czasie fazy REM, mózg skupia się głównie na naprawie. Zarówno w czasie fazy REM jak i NREM. Odkrycie, że ta zmiana jest tak radykalna i zachodzi jak za naciśnięciem przełącznika, było dla nas szokujące, przyznaje profesor biologii ewolucyjnej i medycyny obliczeniowej Van Savage z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA). Długość fazy REM zmniejsza się z wiekiem. U niemowląt, które śpią po 16 godzin na dobę, faza REM trwa przez około 50% czasu. Jednak w wieku około 30 miesięcy dochodzi do znacznego spadku długości fazy REM. Do wieku 10 lat REM zajmuje tylko 25% czasu snu, a do wieku 50 lat jest to 10–15 procent. Sen jest czymś powszechnym u zwierząt. Niemal tak oczywistym jak oddychanie i jedzenie. Powiedziałbym, że to jeden z filarów ludzkiego zdrowia, stwierdza Van Savage. « powrót do artykułu

Podczas snu wolnofalowego w mózgu zachodzą niesamowite sprzężone zjawiska. Gdy neurony się wyciszają, po kilku sekundach następuje odpływ krwi z głowy, a na jej miejsce napływa płyn mózgowo-rdzeniowy (ang. cerebrospinal fluid, CSF). Obmywa on mózg rytmicznymi, pulsującymi falami. Naukowcy z Uniwersytetu w Bostonie podkreślają, że wolne fale w aktywności neuronalnej przyczyniają się do konsolidacji śladów pamięciowych, zaś płyn mózgowo-rdzeniowy usuwa z mózgu toksyczne białka powstające podczas przemiany materii. Dotąd nie było jednak wiadomo, czy te dwa procesy są ze sobą związane. Podczas ostatnich badań na grupie 13 osób w wieku 23-33 lat wykazano, że najpewniej tak. Laura Lewis ma nadzieję, że pewnego dnia dzięki odkryciom jej zespołu uda się lepiej zrozumieć zaburzenia snu związane np. z autyzmem czy chorobą Alzheimera. Zestawienie fal mózgowych z wzorcami hemodynamicznymi i dot. płynu mózgowo-rdzeniowego może także rzucić nieco światła na procesy występujące podczas normalnego starzenia. Gdy ludzie się starzeją, często ich mózgi generują mniej wolnych fal, co z kolei może się przekładać na przepływ krwi przez mózg i na zmniejszenie pulsowania CSF podczas snu. Skutkiem tych zjawisk będzie zaś nagromadzenie toksycznych białek i pogorszenie pamięci. Wcześniej naukowcy analizowali te procesy z osobna, teraz wydaje się jednak, że są one ze sobą bardzo blisko związane. By lepiej zrozumieć zjawiska zachodzące w czasie snu, Lewis chce rozszerzyć badania na starszych dorosłych. Amerykanom zależy też na bardziej sprzyjających snowi metodach obrazowania aktywności mózgu (badania na 13-osobowej grupie prowadzono w hałasujących skanerach do rezonansu magnetycznego). Lewis cieszy się z uzyskanych dotąd wyników. Obecnie na podstawie obserwacji płynu mózgowo-rdzeniowego wiadomo np., czy ktoś w ogóle śpi, czy nie. To takie dramatyczne zjawisko. Nie zdawaliśmy sobie sprawy, że pulsowanie CSF w czasie snu istnieje, tymczasem wolne fale w czasie snu NREM prowadzą do oscylacji objętości krwi, skutkujących napływem i odpływem CSF do i z mózgu. Naukowcy chcą teraz rozwiązać kolejną zagadkę: w jaki sposób fale mózgowe, przepływ krwi i CSF są ze sobą tak idealnie skoordynowane? Widzimy, że zmiana neuronalna zawsze występuje pierwsza, później ma miejsce odpływ krwi, a po niej napływ CSF do głowy. Niewykluczone, że gdy neurony się wyciszają, nie potrzebują tyle tlenu, dlatego krew odpływa z tego obszaru. Ponieważ ciśnienie w mózgu spada, szybko napływa CSF, by potrzymać je na bezpiecznym poziomie. To jednak tylko jedna z możliwości. Jaki jest związek przyczynowo-skutkowy? Czy w ogóle jedno z tych zjawisk powoduje inne? A może istnieje inny czynnik, który napędza je wszystkie?   « powrót do artykułu

Wystawienie na oddziaływanie wysokich stężeń tlenu sprawia, że mózg pozostaje w stanie snu wolnofalowego (NREM). Naukowcy z Uniwersytetu Alberty podkreślają, że o ile wpływ niskich ilości tlenu (hipoksji) na mózg zbadano dość dobrze, o tyle o oddziaływaniu hiperoksji (wyższego niż normalnie stężenia O2) wiadomo o wiele mniej. Określenie wpływu wdychania podwyższonych stężeń O2 w warunkach ciśnienia atmosferycznego jest istotne, bo zabieg ten stosuje się m.in. podczas znieczulania do operacji, w terapii udaru czy pourazowego uszkodzenia mózgu (ang. traumatic brain injury, TBI). Kanadyjczycy prowadzili badania EEG u szczurów poddanych anestezji i śpiących. Odkryliśmy, że kiedy podawaliśmy tlen, mózgi zwierząt wyłączały sen paradoksalny [REM] i przez cały czas pozostawały w śnie wolnofalowym [NREM]. Co ciekawe, gdy odstawiliśmy tlen, mózgi znów zaczynały przechodzić cykl snu z fazą REM - opowiada doktorant Brandon Hauer. NREM to faza, w której metabolity są usuwane z mózgu, a mięśnie rosną [...]. Sen wolnofalowy wydaje się dostosowany do regeneracji zarówno mózgu, jak i ciała. Jest też istotny dla konsolidacji pamięci. Jak podkreślają autorzy artykułu z Journal of Neurophysiology, podanie znieczulonym oraz śpiącym szczurom 100% O2 wywoływało znaczące i odwracalne wydłużenie czasu spędzanego w NREM. Towarzyszyły temu spadki tętna i tempa oddychania. Kiedy stężenie CO2 w podawanych gazach rosło do 5%, dawało to odwrotny skutek w stanach rejestrowanych przez EEG, prowadząc przede wszystkim do skrócenia czasu spędzanego w fazie NREM. Na tej samej zasadzie zmniejszenie stężenia O2 do 15% również skracało czas snu wolnofalowego. Ekspozycja na niższe niż zwykle poziomy tlenu sprawiała, że mózg pozostawał w fazie REM. Co ciekawe, potem obserwowaliśmy efekt odbicia, w ramach którego mózg przestawiał się na dłuższy sen NREM, tak jakby musiał sobie zrekompensować jego wcześniejsze pominięcie. Kanadyjczycy uważają, że uzyskane wyniki pozwolą opracować tlenoterapię dla różnych zastosowań klinicznych. « powrót do artykułu

Tak jak u ssaków czy ptaków, u jaszczurek występują fazy snu przypominające sen wolnofalowy (NREM) oraz sen paradoksalny (REM). W 2016 r. francuscy naukowcy badali Pogona vitticeps. Później analizowali wzorce snu innej jaszczurki - teju argentyńskiego (Salvator merianae). Biolodzy długo sądzili, że tylko lądowe ssaki i ptaki doświadczają 2 faz snu: NREM i REM. Studium, którego wyniki ukazały się w 2016 r. na łamach Science, pokazało jednak, że P. vitticeps także przechodzi przez 2 unikatowe fazy snu. Wtedy zaczęto dywagować, że fazy snu pochodzą od wspólnego przodka ssaków i gadów, który żył 350 mln lat temu. Mając to na uwadze, zespół z CNRS i Université Lyon I postanowił powtórzyć eksperyment sprzed 2 lat najpierw na tym samym gatunku, a później na teju argentyńskim. Dane potwierdziły, że obie jaszczurki przechodzą przez 2 fazy snu, które przypominają sen wolnofalowy i paradoksalny. Pogłębione analizy wykazały jednak behawioralne czy fizjologiczne różnice nie tylko między jaszczurkami a ssakami oraz ptakami, ale i między 2 badanymi gatunkami jaszczurek. Okazało się np., że o ile u ludzi podczas snu REM aktywność mózgu i oczu przypomina parametry typowe dla stanu czuwania, o tyle w odpowiadającej mu fazie snu jaszczurek występują wolniejsze ruchy gałek ocznych, a w przypadku teju aktywność mózgu bardzo różni się od tej na jawie. « powrót do artykułu