Znajdź zawartość

Pacjenci znajdujący się w stanie minimalnej świadomości mają marzenia senne. Badacze z Université de Liège w Belgii podkreślają, że dotąd w ramach badań elektrofizjologicznych nie dokonywano raczej rozróżnień między pacjentami w stanie wegetatywnym i minimalnej świadomości. Tymczasem o ile stan wegetatywny oznacza brak dostępu do świata zewnętrznego, o tyle stan minimalnej świadomości zakłada występowanie resztek świadomości środowiska. Mają tu miejsce pewne fluktuacje, ale zjawisko to jest jak najbardziej realne. Zespół z Coma Science Group (który utworzyli specjaliści z Université de Liège i Centre Hospitalier Universitaire de Liège) porównywał z akademikami z Uniwersytetu w Mediolanie i University of Wisconsin-Madison wzorce snu osób w stanie wegetatywnym i minimalnej świadomości. Wyniki ich studium opublikowano właśnie w piśmie Brain. Naukowcy badali 11 osób: 6 w stanie minimalnej świadomości i 5 w stanie wegetatywnym. Posłużyli się 256-elektrodowym EEG o wysokiej gęstości kanałów (hd-EEG). Celem studium było określenie struktury, czyli inaczej mówiąc organizacji snu obu podgrup pacjentów. Za markery pobudzenia [czuwania] uznaliśmy otwarcie oczu i napięcie mięśni oka, a za oznaki snu zamknięcie oczu i nieaktywność mięśni oczu – wyjaśnia dr Steven Laureys, dyrektor Coma Science Group. Ustalono, że u osób w stanie wegetatywnym aktywność elektryczna mózgu podczas czuwania i snu różniła się jedynie nieznacznie, a w grupie pacjentów w stanie minimalnej świadomości wykryto cechy bardzo zbliżone do normalnego snu zdrowych ludzi. Wydaje się m.in., że występowały u nich zarówno faza NREM (non-rapid eye movement), tzw. sen głęboki, oraz faza REM (rapid eye movement), czyli sen paradoksalny z szybkimi ruchami gałek ocznych. To w fazie REM pojawiają się marzenia senne. Wszystko wskazuje więc na to, że nadal śnią. W rezultacie uprawnione jest przypuszczenie, że w połączeniu z określoną świadomością świata zewnętrznego chorzy ci nadal przejawiają pewną postać świadomości siebie. Jednym słowem - amerykańsko-włosko-belgijskie studium unaocznia istnienie związku między elektrofizjologią snu a stopniem świadomości u pacjentów z poważnie uszkodzonym mózgiem.

Dźwięki odtwarzane ludziom pogrążonym w śnie głębokim kierują przebiegiem konsolidacji wspomnień z poprzedniego dnia, ułatwiając przypominanie określonych wiadomości. Dotąd kiedy sprawdzano eksperymentalnie, czy wspomnienia są przetwarzane w czasie snu, koncentrowano się raczej na wypełnionej marzeniami sennymi fazie szybkich ruchów gałek ocznych REM. Naukowcy z Northwestern University wybrali jednak fazę NREM. Zebrali grupę 12 ochotników. Uczyli ich kojarzenia 50 obrazów z wybraną losowo lokalizacją na ekranie komputera. Każdemu obiektowi odpowiadał dźwięk, np. pękający kieliszek sparowano z odgłosem rozbijanego szkła. Próby z przesuwaniem przedmiotu na właściwe miejsce były prowadzone do momentu, aż badani całkiem nieźle radzili sobie z zadaniem. Po ok. 45 min treningu ochotnicy przechodzili do cichego, ciemnego pomieszczenia. Do skóry głowy przyczepiano elektrody. Dzięki nim monitorowano aktywność mózgu, łatwo więc było stwierdzić, czy ktoś śpi. Następnie bez wybudzania wolontariuszy zaczynano odtwarzanie 25 dźwięków. Przeprowadzone po zakończeniu drzemki testy ujawniły, że ludzie pamiętali lepiej od pozostałych lokalizację obiektów od słyszanych w czasie fazy NREM dźwięków. Gdy ich jednak o to pytano, nie wiedzieli, że w czasie odpoczynku cokolwiek się wydarzyło. Śpiąc, ludzie mogą odtwarzać przebieg dnia – co jedli na śniadanie, programy telewizyjne, które zobaczyli itp. Ale to my zdecydowaliśmy, jakie wspomnienia aktywują, nakłaniając ich do powtarzania lokalizacji poznanych godzinę wcześniej – wyjaśnia prof. Ken Paller. Uzyskane przez Amerykanów wyniki rodzą wiele pytań, np. czy aktorzy szybciej opanują rolę, gdy w czasie nocnego wypoczynku będzie im się odtwarzać przez głośniki kwestie? Albo czy niemowlę prędzej nauczy się języka rodziców, jeśli w czasie snu, na który przeznacza dużą część doby, usłyszy opanowywane słówka? Joel L. Voss zastanawia się, czy wspomnienia mogą być równie dobrze zaburzone, jak i wzmocnione. Na razie nie znamy odpowiedzi na żadne z tych pytań.

Naukowcy i praktycy od dawna wiedzą, że dobrze przespana noc sprzyja zapamiętywaniu. Okazało się także, że pomocny bywa znajomy zapach rozchodzący się po sypialni. Istnieje jednak kilka ograniczeń: trik działa tylko na pewne rodzaje pamięci i tylko podczas fazy snu NREM (Science). Badacze z University of Lubeck testowali swoje teorie na studentach medycyny. Grali oni w komputerową wersję superpamięci, czyli zabawy polegającej na odnajdowaniu par. Części rozpylano w tym czasie w pomieszczeniu różaną woń. Kiedy spali, powtarzano zabieg. Okazało się, że pamiętali oni położenie pasujących kart lepiej niż osoby, którym nie "pomagano" zapachami. Świadczy o tym procent poprawnych odpowiedzi: 97 i tylko 86. Nie zauważono poprawy pamięci, gdy woń pojawiała się w fazie snu REM (to etap marzeń sennych i całkowitego zahamowania dowolnej aktywności mięśniowej). Nie przydały się także stosowane przez studentów triki, np. uczenie się kolejności naciskania klawiszy. Podczas drugiej gry karcianej zapach reaktywował wspomnienia z poprzedniego dnia (dotyczące położenia obiektów). Wypoczęty mózg dokonywał zaś ich konsolidacji. Ponieważ za różne rodzaje pamięci odpowiadają różne obszary mózgu, woń nie odgrywała żadnej roli przy teście naciskania klawiszy, który ma bardziej liczbowy charakter.

Osoby palące śpią inaczej od niepalących. Podczas badania aktywności ich mózgu okazało się, że faza głębokiego snu (NREM) ulega skróceniu, ponadto uzależnieni od tytoniu 4-krotnie częściej narzekają, że sen nie usuwa całkowicie objawów zmęczenia, przez co nie czują się wypoczęci. Niewątpliwie nikotyna jest stymulantem, dlatego palaczom trudniej jest zasnąć. Co więcej, naukowcy sugerują, że co noc zaczyna im doskwierać zespół odstawienia (Chest). Kiedy zajrzymy do literatury medycznej, nie da się zaprzeczyć, że palacze mają problemy związane ze snem. Mają kłopot z zaśnięciem i pozostaniem w uśpieniu. Pozostaje tylko pytanie dlaczego – wyjaśnia tok myślenia swojego zespołu dr Naresh Punjabi ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa. Najpierw należało rozstrzygnąć, czy za opisany stan rzeczy odpowiadają skutki uboczne palenia, np. choroby serca czy płuc, czy przyczyną jest palenie samo w sobie. W tym celu zebrano grupę 40 osób w średnim wieku, u których nie zdiagnozowano jednostek chorobowych związanych z paleniem. Porównano ich wzorce snu z przebiegiem nocnego odpoczynku równolicznej grupy niepalących w identycznym wieku (należeli oni do tego samego typu fizycznego). Ochotnicy spali u siebie w domach. Podłączono ich do EEG. W porównaniu do niepalących, palacze przechodzili krótszą fazę głębokiego snu, pozostając dłużej w stanie lżejszego uśpienia. Największe różnice odnotowano jednak w okresie zasypiania. Wg naukowców, potwierdza to tezę, że wpływ nikotyny jest najsilniejszy na początkowych etapach snu. Na uczucie zmęczenia po nocy uskarżało się 22,5% palaczy i tylko 5% osób niepalących. Dr Punjabi sądzi, że odkrycia jego zespołu pomogą lepiej zaplanować proces rzucania palenia. W ramach nikotynowej terapii zastępczej należałoby się bowiem skupić na minimalizowaniu zespołu odstawienia w ciągu nocy. Coraz wyraźniej widać też, że nikotyna nie wpływa na sen cały czas w taki sam sposób, ale zgodnie z pewnym schematem czasowym.

W sytuacji pozbawienia snu centra emocjonalne mózgu przesadnie reagują na złe doświadczenia. Matthew Walker z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley wyjaśnia, że wtedy mózg zwraca się ku bardziej prymitywnym zachowaniom, czyli w pewnym sensie ulega regresji. Człowiek traci kontrolę, jaką sprawuje w normalnych warunkach nad swoimi emocjami. W przeszłości wiele badań wykazało, że niedobór snu niekorzystnie wpływa na układ odpornościowy oraz zaburza procesy uczenia się i pamięci. Z niewiadomych powodów bardzo mało studiów poświęcono oddziaływaniu niewyspania na emocje. Zespół Walkera zwerbował 26 zdrowych ochotników. Pozwalano im normalnie spać albo nakazywano czuwać przez 35 godzin. Następnego dnia podczas oglądania zestawu 100 zdjęć wykonywano im funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMRI). Początkowe fotografie były emocjonalnie neutralne (przedstawiały np. łyżkę lub kosz), ale potem przedstawiały coraz bardziej negatywne zdarzenia i obiekty, m.in. atak rekinów czy żmiję (Current Biology). Chociaż przewidywaliśmy, że centra emocjonalne mózgu będą po pozbawieniu snu nadmiernie reagować, nie spodziewaliśmy się, że aż tak bardzo. Ich reakcja na negatywne emocjonalnie bodźce wzrosła o ponad 60%. To ogromny skok – te obszary wydają się wpadać w amok. Wg neurologów, jest to skutek wyłączenia się kory przedczołowej, odpowiadającej w normalnych warunkach za kontrolę emocjonalną. Walker przypuszcza, że to stosunkowo młoda (w kategoriach ewolucyjnych) struktura, dlatego mogła jeszcze nie zdążyć wypracować sobie sposobów radzenia z ekstremalnymi sytuacjami. To ważna umiejętność, ponieważ jesteśmy jednym z nielicznych gatunków, które same pozbawiają się snu. W przyszłości badacze będą chcieli sprawdzić, która faza snu odpowiada za przywrócenie równowagi emocjonalnej. Czy jest to faza REM, czy może NREM. Warto też podkreślić, że wiele chorób psychicznych, zwłaszcza przejawiających się zaburzeniami emocjonalnymi, wiąże się z nieprawidłowościami w zakresie snu. Tak naprawdę trudno powiedzieć, czy to psychoza prowadzi do zaburzeń snu, czy jest dokładnie na odwrót. Gdyby udało się odkryć fazę snu najistotniejszą dla prawidłowego funkcjonowania emocjonalnego, można by zaprojektować leki, które w nią wprowadzają. Niewykluczone, że udałoby się wtedy wygrać walkę z pewnymi chorobami psychicznymi...

Po raz pierwszy naukowcy zdobyli solidne dowody na to, że oddech i uderzenia serca mogą się synchronizować. Badacze przez wiele lat studiowali wzorce aktywności serca i innych narządów oraz zapisy fal mózgowych. Wytropienie jakichkolwiek zależności może pomóc w wyznaczeniu początków choroby. Normalnie oddychanie i tętno przebiegają w zupełnie innym rytmie. Serce uderza przeciętnie 60-70 razy na minutę, a w tym samym czasie bierzemy tylko ok. 12-14 oddechów. Wcześniejsze studia wykazały, że oddech i uderzenia serca mogą się do siebie dostosowywać, ale tylko w niewielkich grupach wolontariuszy, składających się z ok. 12 osób. Zespołowi Jana Kantelhardta, fizyka teoretycznego i obliczeniowego z Uniwersytetu Marcina Lutra w Hall, udało się zdobyć twardy dowód na istnienie opisanego zjawiska (Physical Review Letters). Akademicy obserwowali 112 zdrowych osób w różnym wieku (zarówno kobiet, jak i mężczyzn) na różnych stadiach snu. Istnieją dwa stany snu: faza REM (od ang. rapid eye movements) i NREM (non rapid eye movement sleep). Faza NREM składa się z 4 stadiów, które wyraźnie różnią się głębokością snu. Zdrowy sen to nic innego jak seria 1-2-godzinnych etapów. Z lekkiego uśpienia przechodzimy do snu głębokiego i fazy REM z marzeniami sennymi. Potem sen znowu ulega spłyceniu. Kantelhardt zauważył, że podczas lekkiego i głębokiego snu oddech oraz uderzenia serca synchronizowały się dwa razy częściej niż w stanie czuwania, natomiast podczas fazy REM trzy razy rzadziej. Można więc przypuszczać, że faza REM generuje szumy w układzie nerwowym, które zakłócają synchronizację sercowo-oddechową. Dalsze badania nad zależnościami między tętnem a oddechem czy ciśnieniem krwi mogą pomóc w opracowaniu lepszych narzędzi diagnostycznych dla pacjentów z chorobami serca.