Hvilke dele af hjernen er forbundet med søvn?

Det er klart, at søvn er en meget vigtig proces for levende væseners liv, men... Hvilke områder af hjernen er involveret i søvnhandlingen? Hvilke forhold mellem dem tillader udseendet af hver fase af søvnen?

I denne artikel vil vi beskrive, hvordan søvnprocessen er, hvilke faser den udgør, samt hvilke områder af hjernen er involveret, aktiveret eller hæmmet i hver fase, dvs. hvilke områder der er forbundet med den neurale kontrol af søvn.

• Relateret artikel: "Dele af den menneskelige hjerne (og funktioner)"

Definition og faser af søvn

Søvn er en tilstand produceret af et fald i bevidstheden, der tillader både krop og hjerne at hvile.. Der er et fald i hjerneaktivitet forårsaget af træthed. Søvn er et grundlæggende, livsvigtigt behov, der er afgørende for en god funktion og regulering af forskellige regioner involveret i denne proces, så det levende væsen er i en optimal tilstand og kan overleve.

I vågen tilstand er hjernens elektriske aktivitet ude af synkronisering med hurtige frekvensbølger kaldet betabølger. Når motivet er i en hvilesituation, afslappet, bliver bølgerne lidt langsommere, hvilket giver anledning til alfabølger.

Under søvn skelnes der mellem to hovedstadier: NREM eller langsom bølgesøvn, og REM-søvn, også kaldet paradoksal søvn, fordi bølgerne igen øger deres frekvens og genererer Beta-bølger på samme måde som ved vågenhed.

I REM-søvn observeres, bortset fra stigningen i hyppigheden af ​​hjerneaktivitet, også en stigning i øjenbevægelser, desynkroniseringer og et fald i muskeltonus.

NREM-søvn er nødvendig for at hjernen kan hvile og komme sig efter vågen aktivitet; på den anden side vil REM-søvn først og fremmest være forbundet med læreprocesser, der konsoliderer den information, der opnås i løbet af dagen.

• Du kan være interesseret i: "Søvnens 5 faser: fra langsomme bølger til REM"

De dele af hjernen, der er knyttet til søvn: organiske baser for søvnhandlingen

Først troede man, at søvn virkede som en passiv proces, der var frembragt af sensoriske uenigheder, mangel på stimulering. Men det beviste neuropsykologen Giuseppe Moruzzi retikulær dannelse mellemhjernen, placeret i hjernestamme, har den funktion at generere vågenhed; for hans vedkommende medulla oblongata den er ansvarlig for at hæmme den tidligere struktur, der tillader hvile.

På denne måde var denne videnskabsmand i stand til at bekræfte, givet den hæmmende funktion af medulla oblongata, at søvn er en aktiv proces.

• Relateret artikel: "Sover alle dyr?"

Områder af hjernen, der er involveret i NREM-søvn

Som vi allerede har påpeget, er der i denne søvnfase et fald i hjerneaktivitet, hvilket tillader hjernen at hvile og komme sig.

Funktionen af ​​det ventrolaterale præoptiske område har været særlig vigtig for søvnprocessen, beliggende i hypothalamus lateral, hjerneregion hovedsageligt relateret til endokrin funktion, med hormoner. Det blev fundet i forskellige forsøg med dyr, at skaden eller ødelæggelsen af ​​dette område forårsager total søvnløshed, søvnbesvær, tværtimod genererer dets stimulering døsighed og døsighed.

Neurotransmitteren GABA, en budbringer involveret med nedsat hjerneaktivitet, projiceres fra det ventrolaterale præoptiske område til tuberomamillærkernen, også placeret i hypothalamus, til det dorsale fremspring placeret i hjernestammen, til raphe-kernen placeret i hjernestammen og ansvarlig for produktionen af ​​serotonin, og til locus coeruleus, også placeret i hjernestammen og knyttet til produktionen af ​​neurotransmitteren noradrenalin. Disse fremskrivninger forårsage hæmning af disse områder.

Som vi har påpeget i begyndelsen, er det ventrolaterale præoptiske område relateret til nedsat aktivering og derfor til søvn; denne kendsgerning bekræftes igen af ​​den hæmmende funktion, den producerer i de førnævnte områder af hypothalamus og hjernestammen. Det er også blevet bevist, at disse regioner ville være relateret til hjerne- og adfærdsaktivering.

På samme måde også eksistensen af ​​et gensidigt hæmningskredsløb kaldet en "flip-flop oscillator" er blevet observeret., i dette kredsløb er der alternativ inhibering af det ventrolaterale præoptiske område og af de områder af trunken og hypothalamus, der rager frem, dette betyder, at aktiveringen af ​​den ene vil forårsage deaktivering af den anden, på denne måde vil de ikke være i stand til at finde sig selv i arbejde, hvilket tillader skiftende perioder med søvn og vagt.

På den anden side er det blevet bemærket, at dette kredsløb ikke altid fungerer godt og ubalancer og dekompensationer kan opstå, hvilket fører til søvn-vågne lidelser såsom narkolepsi, katapleksi (der er tab af muskeltonus), søvnlammelse og hypnagogiske hallucinationer.

På samme måde er det blevet bevist, at de hypokretinerge neuroner i den laterale hypothalamus (det vil sige de neuroner, der udskiller hypocretin) er ansvarlige for at regulere og stabilisere det vekslende søvn-vågen-kredsløb, flip-flop-oscillatoren, der får den til at blive på og dermed tillader individet eller dyret at forblive i vågen eller vågen tilstand.

Ligeledes har man også set det virkningen af ​​adenosin, stof, der vises efter kortikal aktivitet, på den basale forhjerne (hovedsageligt relateret til funktionerne kognitive funktioner såsom opmærksomhed og læring), frembringer hæmning eller deaktivering af dette, hvilket tillader fremkomsten af søvn.

På den anden side kan adenosin også virke ved at deaktivere de hypokretinerge neuroner i den laterale hypothalamus, knyttet til den vågne tilstand, som vi har set.

• Du kan være interesseret i: "Dele af nervesystemet: anatomiske strukturer og funktioner"

Områder af hjernen involveret i REM-søvn

Som vi allerede nævnte i de første afsnit, ligner aktiviteten eller hjernebølgerne under REM-søvn dem ved vågenhed, viser en høj elektrisk frekvens observeret med elektroencefalogram-teknikken.

Et karakteristisk og karakteristisk tegn på REM-fasen er fremkomsten af ​​PGO (protuberance-geniculate-occipital) bølger, hvilket signalerer, at individet er i REM. PGO-bølgerne er store og korte elektriske bølger, der begynder i pons og går til de laterale genikulære kerner og senere til occipital lap, specifikt til den primære visuelle cortex.

Regionen med den største involvering i REM-jorden er den dorsolaterale fremspring, som består af kolinerge neuroner, producenter af neurotransmitteren acetylcholin. Denne region hæmmes af kernerne i raphe og locus coeruleus, nævnt ovenfor, gennem projektion af hhv. noradrenalin og serotonin og dermed tillader og fremkommer NREM-søvn eller tilstanden af vagt.

På samme måde er det blevet observeret, at det peribrachiale område, der ligger i pons, som består af pedunculopontine og laterodorsale tegmentalkerne, sammen med den øvre mellemliggende retikulære kerne dannes de af kolinerge neuroner, der producerer acetylcholin, der, som vi har sagt, en af ​​deres funktioner er at kontrollere REM søvn.

A) Ja, afhængigt af den region, hvor de kolinerge neuroner projicerer, vil de give anledning til eller tillade forskellige funktioner i REM-fasen: Fremspringene til thalamus (en af ​​hjernens vigtigste informationspassageområder) og til den basale forhjernen tillader kortikal aktivering og desynkronisering, og forbindelser med den laterale genikulære kerne tillader eller er relateret til PGO.

Det har man også overvejet fremspring til mellemhjernens tektum, placeret i hjernestammen, styrer hurtige øjenbevægelser, og forbindelsen med det laterale præoptiske område kunne være relateret til erektionen af ​​penis under søvn.

Endelig tillader forbindelserne med neuronerne i den magnocellulære kerne i medulla oblongata, også placeret i hjernestammen, det at hæmme motoriske neuroner af rygmarven, hvilket producerer muskelatoni, tab af muskeltonus, typisk for REM-søvn.

• Relateret artikel: "Tips til at få en god nats søvn og overvinde søvnløshed"

Områder involveret i hjerneaktivering

Det er også interessant at vide, hvilke områder af hjernen der er relateret til aktivering eller ophidselse, da de vil være vigtige og vil deltage i den neurale kontrol af søvn.

Den vigtigste region involveret i hjerneaktivitet er det stigende retikulære aktivatorsystem, også kendt som SARA. Dette består af neuroner i den øvre del af hjernestammen, hypothalamus og den basale forhjerne. Disse veje forbinder thalamus og hjernebarken, så de kan transmittere og reagere korrekt på sensoriske input.

Hvis der opstår skade eller beskadigelse af dette system, vil der være en ændring og nedsat bevidsthed. På denne måde vil en optimal funktion af SARA give anledning til en korrekt vågen tilstand, der ikke tillader tilstande af afslapning eller søvn.