Proč spíme? Biologické procesy spojené s tímto jevem

Spánek je definován jako přirozený rekurentní stav charakterizovaný změnou vědomí, což je relativně smyslová aktivita snížená, snížená interakce s prostředím a inhibice aktivity téměř všech svalů dobrovolných (během fáze REM).

Spánek je považován za základní činnost pro všechna zvířata, jak je stanoveno na evoluční úrovni v jakémkoli komplexním taxonu. Když odpočíváme, ocitáme se v přechodné situaci mezi bdělostí a úplnou ztrátou vědomí.

Aktivita mozku během kómatu se odhaduje na 40% ve srovnání s výchozí hodnotou v roce bdělost, zatímco v nejhlubším okamžiku celého spánku stále existuje mozková aktivita 60%.

Na druhou stranu, ve fázi REM spánku (nastolené do hodiny a půl od začátku spánku) je mozková aktivita velmi podobná té, která je přítomna ve stavu úplného probuzení.

Můžeme považovat za samozřejmost fyziologické reality, které se dějí v našem těle, ale realita je taková, že ani my Víme, proč dochází k mnoha procesům, které nás definují jako druh, bez ohledu na to, jak jsme na ně zvyklí pelerína. Pokud chcete vědět, proč spíme, čtěte dál.

• Související článek: „Cirkadiánní rytmy: jaké jsou a do jakých biologických funkcí zasahují“

Cirkadiánní rytmy a biologické hodiny

Pochopení toho, proč spíme, není úplně snadné, ale mechanismus, který tuto situaci způsobuje, byl popsán při několika příležitostech. Nejprve je třeba poznamenat, že živé bytosti se vyvíjejí na základě cirkadiánních rytmů které nás obklopují, řada oscilací biologických proměnných v časových intervalech opakoval.

Biologické hodiny každého organismu (umístěné primárně v hypotalamu, konkrétně v jádře suprachiasmatický NSQ) řídí akce a metabolismus jedince podle konkrétního okamžiku v každém z nich Srdeční rytmy. Například při vystavení světlu posílá NSQ inhibiční signály do epifýzy, což je zodpovědný za syntézu melatoninu z tryptofanu (a jako meziprodukt metabolit serotonin).

Když NSQ vnímá, že denní světlo začíná klesat (20: 00-22: 00 H), podporuje polysynaptickými cestami syntézu melatoninu v epifýze. Koncentrace tohoto hormonu vyvolává u lidí spánek a jeho vrchol přítomnosti v krvi nastává ve 2:00 nebo 3:00 ráno. Přítomnost světla (nebo jeho absence) zcela moduluje sekreci melatoninu.

Toto je nejjasnější příklad toho, jak jsou biologické hodiny integrovány do cirkadiánního rytmu a navíc vysvětluje, proč jsme v noci ospalejší a přijímáme nepřetržité signály, že bychom měli spát, když klesá Slunce. V každém případě nám tento mechanismus umožňuje vědět, jak je vyvolána únava a touha po odpočinku, ale nikoli vysvětluje, proč byl tento fyziologický proces zaveden do vývoje živých bytostí v celém světě počasí.

Proč spíme (a musíme)

Chcete-li pochopit důležitost spánku, přejděte na začátek ockham břitva„Když jsou všechny věci stejné, nejjednodušší vysvětlení je obvykle nejpravděpodobnější“. Pokud živé bytosti spí, je to proto, že je to nutné, tak jednoduché. Trochu tuto myšlenku rozvíjíme: pokud by byl odpočinek anekdotickou adaptací v živočišné říši, měly by být splněny následující postulace:

• Měly by existovat druhy, které nijak nespí.
• Měla by existovat zvířata stejného druhu, která po dlouhém probuzení nemusí odpočívat.
• Měla by existovat zvířata, která netrpí vážnými následky za to, že nespí.

Žádné z těchto pravidel není vynucováno. Ačkoli existují živé bytosti, které neustále létají nebo plavou, je třeba poznamenat, že mnoho z nich toho dosahuje prostřednictvím unihemispherického snu, tj. Díky pomalému vlnovému odpočinku mozku, ke kterému dochází pouze uprostřed mozku (oko naproti vzhůru hemisféře zůstává otevřené).

Na druhou stranu některé druhy ptáků odpočívají obě hemisféry současně, ale v obdobích 5 sekund, zatímco jsou v klouzavé fázi letu. Žirafy, mnoho ryb a další zvířata také výjimečně krátce odpočívají na nohou nebo v pohybu. S těmito údaji nám je jasná představa: všechna neurologicky složitá zvířata spí tak či onak.

Takže spíme, protože naši předkové spali, protože všichni obratlovci spí a protože spánek je v živočišné říši adaptivním charakterem, který nelze vyřadit nebo upravit. Pokud se staneme filozofickými, spíme, protože život s nervovým systémem není koncipován bez zbytku, který vyžaduje.

• Mohlo by vás zajímat: „5 fází spánku: od pomalých vln po REM“

Fyziologické účinky spánku

Akt spánku je univerzálním rysem, a proto musí mít nějaký příznivý účinek na bytosti, které jej praktikují. Nejprve je třeba poznamenat, že spánek umožňuje mozku odpočívat, protože během odpočinku klesá bazální metabolismus těla. Mozek spotřebuje každých 350 hodin asi 350 kilokalorií jednoduše existující (20% energie těla), takže jeho obnovení trvá nějakou dobu.

„Spánek je v mozku, v mozku a pro mozek.“ Spánek je vysvětlen mozkem, je produkován mozkem a je určen pro mozek. (Hobson JA, 2005)

Toto tvrzení je odůvodněno velmi dobře zdokumentovanou fyziologickou událostí: buněčný metabolismus produkuje reaktivní formy kyslíku (ROS), vysoce reaktivní velmi malé molekuly, které poškozují buněčnou DNA a oxidují polynenasycené mastné kyseliny, mimo jiné škodlivé mechanismy. Existuje mnoho antioxidantů, které tomuto procesu víceméně zabraňují, ale jedním z klíčů ke stárnutí na buněčné úrovni je vystavení ROS produkovanému vaším vlastním metabolizmem.

Když mozek neustále neintegruje informace, metabolické rychlosti se snižují, a proto také klesá produkce reaktivních forem kyslíku. Neuronální a pomocné buňky jsou tak méně vystaveny fyziologickému stresu a poskytují jim čas na zotavení. Nemůžete se vyhnout stárnutí a poškození buněk způsobenému vaším vlastním životem, ale je to tak je možné jej oddálit snížením metabolických rychlostí, alespoň u významné části den.

Máme tendenci mít antropocentrický pohled na věci, a proto věříme, že se sen skutečně odehrává, abychom mohli integrovat informace, které jsme se během dne naučili. Ptáme se vás na následující otázku: proč by ryba daného druhu (která nepředstavuje naučené dědictví ani konstrukce) složité sociální problémy) také spočívá, pokud to nevyžaduje konsolidaci získaných informací, protože to ani nedokáže udržet ji?

Na základě této otázky zbývá jen myslet na to použití spánku ke konsolidaci přijatých informací je účinek odvozený z fáze spánkuale ne hlavní důvod, proč spíme **. Pokud by tomu tak bylo, spaly by pouze živočišné druhy se schopností učit se a udržovat si zkušenosti.

Sen a výběr

V tomto bodě je třeba poznamenat, že síly přirozeného výběru, které působí na druhy světa, neprospívají dlouhověkosti kvůli nim. Pokud sen existuje, není to umožnit zvířeti žít déle bez smyslu, ale jednat co nejpřesněji za celý život a lze je reprodukovat co nejvíce dříve Zemřít.

Například u potkanů ​​je úplná absence spánku fatální ve 100% případů po 3 týdnech. Členové tohoto druhu, kteří nespí, jsou oslabení, mají pomalé reflexy, metabolické problémy a dokonce vředy v tkáních. Stav „No-rest“ drasticky snižuje přežití zvířete, a tedy celého druhu. Z tohoto důvodu nebyla vlastnost „bez spánku“ v populacích nikdy fixována, a to navzdory skutečnosti, že k ní vedou určité poruchy. Všechno, co je maladaptivní, je v přírodě odhozeno.

Životopis

Takže si troufáme dospět k závěru, že spíme pouhým mechanismem biologické selekce. Pokud živá bytost nespí, umírá, nereprodukuje se a druh vyhyne, takže dědičné znaky, které upřednostňují vyvážený spánek v živých bytostech, budou vždy upřednostňovány.

Z tohoto důvodu jsou dědičné patologie, které brání spánku (jako je fatální familiární nespavost), v běžné populaci extrémně vzácné a nešíří se. Lidé, kteří je nosí, umírají a nerozmnožují se, takže se rys nerozšíří. Stručně řečeno, spíme, protože odpočinek oddaluje stárnutí a umožňuje nám (na evoluční úrovni) zotavit se z metabolického poškození generovaného samotným fungováním buněk.