Welche Teile des Gehirns sind mit dem Schlaf verbunden?

Es ist klar, dass Schlaf ein sehr wichtiger Prozess für das Leben von Lebewesen ist, aber... Welche Hirnareale sind am Schlafen beteiligt? Welche Beziehungen zwischen ihnen ermöglichen das Auftreten jeder Schlafphase?

In diesem Artikel beschreiben wir, wie der Schlafprozess abläuft, aus welchen Phasen er besteht und welche Regionen des Schlafes In jeder Phase ist das Gehirn beteiligt, aktiviert oder gehemmt, d. h. welche Bereiche sind mit der neuralen Steuerung des Schlaf.

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Definition und Schlafphasen

Schlaf ist ein Zustand, der durch eine Abnahme des Bewusstseins erzeugt wird und sowohl dem Körper als auch dem Gehirn ermöglicht, sich auszuruhen.. Durch Müdigkeit kommt es zu einer Abnahme der Gehirnaktivität. Schlafen ist ein grundlegendes, lebenswichtiges Bedürfnis, da es für eine gute Funktion und Regulierung des verschiedene Regionen an diesem Prozess beteiligt, damit sich das Lebewesen in einem optimalen Zustand befindet und bleib am Leben.

Im Wachzustand ist die elektrische Aktivität des Gehirns nicht synchron mit schnellen Frequenzwellen, die Beta-Wellen genannt werden. Wenn sich die Person in einer entspannten Ruhesituation befindet, werden die Wellen etwas langsamer, wodurch Alpha-Wellen entstehen.

Im Schlaf werden zwei Hauptstadien unterschieden: NREM- oder Slow-Wave-Schlaf und REM-Schlaf, auch paradoxer Schlaf genannt, da die Wellen ihre Frequenz wieder erhöhen und Beta-Wellen wie im Wachzustand erzeugen.

Im REM-Schlaf werden neben der Zunahme der Frequenz der Gehirnaktivität auch eine Zunahme der Augenbewegungen, Desynchronisationen und eine Abnahme des Muskeltonus beobachtet.

NREM-Schlaf ist notwendig, damit das Gehirn sich ausruhen und sich von der Wachaktivität erholen kann; Andererseits wird der REM-Schlaf vor allem mit Lernprozessen verknüpft und die im Laufe des Tages gewonnenen Informationen konsolidiert.

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Die mit dem Schlaf verbundenen Teile des Gehirns: organische Grundlagen des Schlafens

Zuerst glaubte man, dass Schlaf ein passiver Prozess sei, der durch sensorische Meinungsverschiedenheiten und mangelnde Stimulation hervorgerufen wird. Aber das hat der Neuropsychologe Giuseppe Moruzzi bewiesen Netzartige Struktur Mittelhirn, befindet sich im Hirnstamm, hat die Funktion, Wachheit zu erzeugen; seinerseits, der Medulla oblongata es ist dafür verantwortlich, die vorherige Struktur zu hemmen, die Ruhe ermöglicht.

Auf diese Weise konnte dieser Wissenschaftler angesichts der hemmenden Funktion der Medulla oblongata bestätigen, dass Schlaf ist ein aktiver Prozess.

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Hirnareale, die am NREM-Schlaf beteiligt sind

Wie bereits erwähnt, nimmt in dieser Schlafphase die Gehirnaktivität ab, sodass sich das Gehirn ausruhen und erholen kann.

Die Funktion des ventrolateralen präoptischen Bereichs war für den Schlafprozess besonders wichtig, liegt in den Hypothalamus laterale Hirnregion, die hauptsächlich mit der endokrinen Funktion verbunden ist, mit Hormonen. In verschiedenen Tierversuchen wurde festgestellt, dass die Verletzung oder Zerstörung dieses Bereichs totale Schlaflosigkeit und Schlafstörungen verursacht, im Gegenteil, seine Stimulation erzeugt Schläfrigkeit und Schläfrigkeit.

Der Neurotransmitter GABA, ein Botenstoff, der an einer verminderten Gehirnaktivität beteiligt ist, wird vom ventrolateralen präoptischen Bereich zum Nucleus tuberomamillaris projiziert, der sich ebenfalls im Hypothalamus, zum dorsalen Vorsprung im Hirnstamm, zum Raphe-Kern, der sich im Hirnstamm befindet und für die Produktion von Serotonin verantwortlich ist, und zum locus coeruleus, ebenfalls im Hirnstamm lokalisiert und mit der Produktion des Neurotransmitters Noradrenalin verbunden. Diese Projektionen verursachen eine Hemmung dieser Bereiche.

Wie eingangs erwähnt, hängt der ventrolaterale präoptische Bereich mit einer verminderten Aktivierung und damit mit dem Schlaf zusammen; diese Tatsache wird durch die hemmende Funktion bestätigt, die es in den oben genannten Bereichen des Hypothalamus und des Hirnstamms ausübt. Es wurde auch bewiesen, dass diese Regionen mit der Aktivierung des Gehirns und des Verhaltens zusammenhängen.

Ebenso auch die Existenz einer reziproken Hemmschaltung, die als "Flip-Flop-Oszillator" bezeichnet wird, wurde beobachtet., in diesem Kreislauf kommt es zu einer alternierenden Hemmung des ventrolateralen präoptischen Bereichs und der hervorstehenden Regionen des Rumpfes und des Hypothalamus, das bedeutet, dass die Aktivierung des einen führt zur Deaktivierung des anderen, so dass sie nicht in der Lage sind, zu arbeiten, sodass abwechselnde Schlafphasen möglich sind und Mahnwache.

Auf der anderen Seite wurde festgestellt, dass diese Schaltung nicht immer gut funktioniert und Ungleichgewichte und Dekompensationen können zu Schlaf-Wach-Störungen wie Narkolepsie führen, Kataplexie (Verlust des Muskeltonus), Schlaflähmung und hypnagoge Halluzinationen.

Ebenso wurde nachgewiesen, dass die hypokretinergen Neuronen des lateralen Hypothalamus (d. h. die Neuronen, die Hypocretin sezernieren) für die Regulierung und Stabilisierung verantwortlich sind die alternierende Schlaf-Wach-Schaltung, den Flip-Flop-Oszillator, der bewirkt, dass er eingeschaltet bleibt und somit dem Individuum oder Tier ermöglicht, im Wach- oder Wachzustand zu bleiben.

Ebenso wurde auch gesehen, dass die Wirkung von Adenosin, Substanz, die nach kortikaler Aktivität auf dem basalen Vorderhirn erscheint (hauptsächlich im Zusammenhang mit den Funktionen kognitive Funktionen wie Aufmerksamkeit und Lernen), bewirkt eine Hemmung oder Deaktivierung dieser und ermöglicht so das Auftreten von Schlaf.

Andererseits kann Adenosin auch wirken, indem es die hypokretinergen Neuronen des lateralen Hypothalamus deaktiviert, die mit dem Wachzustand verbunden sind, wie wir gesehen haben.

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Hirnareale, die am REM-Schlaf beteiligt sind

Wie bereits in den ersten Abschnitten erwähnt, ähneln die Aktivität bzw. die Gehirnwellen während des REM-Schlafs denen des Wachzustandes. zeigt eine hohe elektrische Frequenz, die mit der Elektroenzephalogramm-Technik beobachtet wurde.

Ein charakteristisches und charakteristisches Zeichen der REM-Phase ist das Auftreten von PGO-Wellen (Protuberance-geniculate-Occipital)-Wellen, die signalisieren, dass sich das Individuum im REM befindet. Die PGO-Wellen sind große und kurze elektrische Wellen, die im Pons beginnen, zu den seitlichen geknickten Kernen und später zum Occipitallappen, insbesondere zum primären visuellen Kortex.

Die Region mit der größten Beteiligung am REM-Boden ist die dorsolaterale Ausstülpung, das aus cholinergen Neuronen besteht, die den Neurotransmitter Acetylcholin produzieren. Diese Region wird durch die oben erwähnten Kerne der Raphe und des Locus coeruleus durch die Projektion von gehemmt Noradrenalin bzw. Serotonin und ermöglichen und erscheinen somit NREM-Schlaf oder den Zustand von Mahnwache.

In ähnlicher Weise wurde beobachtet, dass der peribrachiale Bereich, der sich im Pons befindet und aus dem Pedunculopontine und dem Nucleus tegmentalis laterodorsale besteht, Zusammen mit dem oberen intermediären Retikularkern werden sie von cholinergen Neuronen gebildet, die Acetylcholin produzieren, das, wie gesagt, eine ihrer Funktionen ist, die REM-Schlaf.

A) Ja, je nach Region, in die die cholinergen Neuronen projizieren, werden sie unterschiedliche Funktionen der REM-Phase auslösen oder ermöglichen: Die Projektionen zum Thalamus (eine der Hauptregionen der Informationsweiterleitung des Gehirns) und zum basalen Vorderhirn ermöglichen die kortikale Aktivierung und Desynchronisation sowie Verbindungen mit dem Nucleus geniculatum laterale ermöglichen oder stehen in Zusammenhang damit PGO.

Es wurde auch berücksichtigt, dass Projektionen auf das Mittelhirntektum, das sich im Hirnstamm befindet, steuern schnelle Augenbewegungen, und die Verbindung mit dem seitlichen präoptischen Bereich könnte mit der Erektion des Penis während des Schlafs zusammenhängen.

Schließlich erlauben es die Verbindungen mit den Neuronen des magnozellulären Kerns der Medulla oblongata, die sich ebenfalls im Hirnstamm befinden, die motorische Neuronen des Rückenmarks, wodurch Muskelatonie, Verlust des Muskeltonus, typisch für den REM-Schlaf, erzeugt wird.

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An der Gehirnaktivierung beteiligte Bereiche

Es ist auch interessant zu wissen, welche Bereiche des Gehirns mit Aktivierung oder Erregung in Verbindung stehen, da sie wichtig sind und an der neuronalen Steuerung des Schlafs beteiligt sind.

Die Hauptregion, die an der Gehirnaktivität beteiligt ist, ist das aufsteigende retikuläre Aktivatorsystem, auch bekannt als SARA. Diese besteht aus Neuronen im oberen Teil des Hirnstamms, dem Hypothalamus und dem basalen Vorderhirn. Diese Bahnen verbinden den Thalamus und die Großhirnrinde, sodass sie sensorische Eingaben übertragen und korrekt darauf reagieren können.

Wenn dieses System verletzt oder beschädigt wird, kommt es zu Veränderungen und Bewusstseinsstörungen. Auf diese Weise führt ein optimales Funktionieren der SARA zu einem korrekten Wachzustand, der keine Entspannungs- oder Schlafzustände zulässt.