Ποια μέρη του εγκεφάλου σχετίζονται με τον ύπνο;

Είναι σαφές ότι ο ύπνος είναι μια πολύ σημαντική διαδικασία για τη ζωή των ζωντανών όντων, αλλά... Ποιες περιοχές του εγκεφάλου εμπλέκονται στην πράξη του ύπνου; Ποιες σχέσεις μεταξύ τους επιτρέπουν την εμφάνιση κάθε φάσης ύπνου;

Σε αυτό το άρθρο θα περιγράψουμε πώς είναι η διαδικασία ύπνου, ποιες φάσεις την αποτελούν, καθώς και ποιες περιοχές του ο εγκέφαλος εμπλέκεται, ενεργοποιείται ή αναστέλλεται σε κάθε φάση, δηλαδή ποιες περιοχές συνδέονται με τον νευρικό έλεγχο του ύπνος.

• Σχετικό άρθρο: "Μέρη του ανθρώπινου εγκεφάλου (και λειτουργίες)"

Ορισμός και φάσεις ύπνου

Ο ύπνος είναι μια κατάσταση που παράγεται από μια μείωση της συνείδησης που επιτρέπει τόσο στο σώμα όσο και στον εγκέφαλο να ξεκουραστούν.. Υπάρχει μείωση της εγκεφαλικής δραστηριότητας που προκαλείται από την κόπωση. Ο ύπνος είναι μια βασική, ζωτική ανάγκη, που είναι απαραίτητη για την καλή λειτουργία και ρύθμιση του διαφορετικές περιοχές που εμπλέκονται σε αυτή τη διαδικασία, έτσι ώστε το ζωντανό ον να βρίσκεται σε βέλτιστη κατάσταση και να μπορεί Μείνε ζωντανός.

Στην κατάσταση εγρήγορσης η ηλεκτρική δραστηριότητα του εγκεφάλου δεν συγχρονίζεται με τα κύματα ταχείας συχνότητας που ονομάζονται κύματα βήτα. Όταν το θέμα βρίσκεται σε κατάσταση ηρεμίας, χαλαρό, τα κύματα γίνονται λίγο πιο αργά, προκαλώντας κύματα Άλφα.

Κατά τη διάρκεια του ύπνου διακρίνονται δύο κύρια στάδια: NREM ή ύπνος αργών κυμάτων και ύπνος REM, που ονομάζεται επίσης παράδοξος ύπνος επειδή τα κύματα αυξάνουν ξανά τη συχνότητά τους, δημιουργώντας κύματα Βήτα με τον ίδιο τρόπο όπως και στην εγρήγορση.

Στον ύπνο REM, εκτός από την αύξηση της συχνότητας της εγκεφαλικής δραστηριότητας, παρατηρείται και αύξηση των οφθαλμικών κινήσεων, αποσυγχρονισμοί και μείωση του μυϊκού τόνου.

Ο ύπνος NREM είναι απαραίτητος για να ξεκουραστεί και να αναρρώσει ο εγκέφαλος από την εγρήγορση. Από την άλλη πλευρά, ο ύπνος REM θα συνδεθεί πάνω από όλα με τις διαδικασίες μάθησης, ενοποιώντας τις πληροφορίες που λαμβάνονται κατά τη διάρκεια της ημέρας.

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: "Οι 5 φάσεις του ύπνου: από τα αργά κύματα στο REM"

Τα μέρη του εγκεφάλου που συνδέονται με τον ύπνο: οργανικές βάσεις της πράξης του ύπνου

Αρχικά πιστευόταν ότι ο ύπνος λειτουργούσε ως μια παθητική διαδικασία που παράγεται από αισθητηριακές διαφωνίες, έλλειψη διέγερσης. Αυτό όμως το απέδειξε ο νευροψυχολόγος Τζουζέπε Μορούτσι δικτυωτός σχηματισμός μεσεγκέφαλος, που βρίσκεται στο Εγκεφαλικό επεισόδιο, έχει τη λειτουργία της δημιουργίας εγρήγορσης. από την πλευρά του, ο προμήκης μυελός είναι υπεύθυνος για την αναστολή της προηγούμενης δομής επιτρέποντας την ανάπαυση.

Με αυτόν τον τρόπο, αυτός ο επιστήμονας μπόρεσε να επιβεβαιώσει, δεδομένης της ανασταλτικής λειτουργίας του προμήκη μυελού, ότι ο ύπνος είναι μια ενεργή διαδικασία.

• Σχετικό άρθρο: «Όλα τα ζώα κοιμούνται;»

Περιοχές του εγκεφάλου που εμπλέκονται στον ύπνο NREM

Όπως έχουμε ήδη επισημάνει, σε αυτή τη φάση του ύπνου παρατηρείται μείωση της εγκεφαλικής δραστηριότητας, επιτρέποντας στον εγκέφαλο να ξεκουραστεί και να ανακάμψει.

Η λειτουργία της κοιλιοπλάγιας προοπτικής περιοχής ήταν ιδιαίτερα σημαντική για τη διαδικασία ύπνου, που βρίσκεται στο υποθάλαμος πλευρική, εγκεφαλική περιοχή που σχετίζεται κυρίως με την ενδοκρινική λειτουργία, με ορμόνες. Διαπιστώθηκε σε διάφορα πειράματα με ζώα ότι ο τραυματισμός ή η καταστροφή αυτής της περιοχής προκαλεί πλήρη αϋπνία, δυσκολία στον ύπνο, αντίθετα, η διέγερσή της προκαλεί υπνηλία και υπνηλία.

Ο νευροδιαβιβαστής GABA, ένας αγγελιοφόρος που εμπλέκεται με μειωμένη εγκεφαλική δραστηριότητα, προβάλλεται από την κοιλιοπλάγια προοπτική περιοχή στον πυρήνα του σωληναριακού θηλώματος, που βρίσκεται επίσης στο υποθάλαμος, στη ραχιαία προεξοχή που βρίσκεται στο εγκεφαλικό στέλεχος, στον πυρήνα ράχης που βρίσκεται στο εγκεφαλικό στέλεχος και υπεύθυνος για την παραγωγή σεροτονίνης, και στο locus coeruleus, βρίσκεται επίσης στο εγκεφαλικό στέλεχος και συνδέεται με την παραγωγή του νευροδιαβιβαστή νορεπινεφρίνη. Αυτές οι προβολές προκαλούν αναστολή αυτών των περιοχών.

Όπως έχουμε επισημάνει στην αρχή, η κοιλιοπλάγια προοπτική περιοχή σχετίζεται με μειωμένη ενεργοποίηση και συνεπώς με τον ύπνο. Το γεγονός αυτό επιβεβαιώνεται από την ανασταλτική λειτουργία που παράγει στις προαναφερθείσες περιοχές του υποθαλάμου και του εγκεφαλικού στελέχους. Έχει επίσης αποδειχθεί ότι αυτές οι περιοχές θα σχετίζονται με την ενεργοποίηση του εγκεφάλου και της συμπεριφοράς.

Ομοίως, επίσης έχει παρατηρηθεί η ύπαρξη ενός κυκλώματος αμοιβαίας αναστολής που ονομάζεται «ταλαντωτής flip-flop»., σε αυτό το κύκλωμα υπάρχει εναλλακτική αναστολή της κοιλιοπλάγιας προοπτικής περιοχής και των περιοχών του κορμού και του υποθαλάμου που προβάλλουν, αυτό σημαίνει ότι η ενεργοποίηση του ενός θα προκαλέσει την απενεργοποίηση του άλλου, με αυτόν τον τρόπο δεν θα μπορέσουν να βρεθούν να εργάζονται, επιτρέποντας εναλλασσόμενες περιόδους ύπνου και αγρυπνία.

Από την άλλη πλευρά, έχει παρατηρηθεί ότι αυτό το κύκλωμα δεν λειτουργεί πάντα καλά και μπορεί να εμφανιστούν ανισορροπίες και αντισταθμίσεις που οδηγούν σε διαταραχές ύπνου-εγρήγορσης όπως η ναρκοληψία, καταπληξία (υπάρχει απώλεια μυϊκού τόνου), υπνική παράλυση και υπναγωγικές παραισθήσεις.

Ομοίως, έχει αποδειχθεί ότι οι υποκριτινεργικοί νευρώνες του πλάγιου υποθαλάμου (δηλαδή οι νευρώνες που εκκρίνουν υποκρετίνη) είναι υπεύθυνοι για τη ρύθμιση και τη σταθεροποίηση το εναλλασσόμενο κύκλωμα ύπνου-αφύπνισης, ο ταλαντωτής flip-flop, με αποτέλεσμα να παραμένει αναμμένος και έτσι να επιτρέπει στο άτομο ή το ζώο να παραμείνει σε εγρήγορση ή ξύπνια κατάσταση.

Ομοίως, έχει επίσης φανεί ότι η δράση της αδενοσίνης, ουσία που εμφανίζεται μετά τη δραστηριότητα του φλοιού, στο βασικό πρόσθιο εγκέφαλο (κυρίως σχετίζεται με τις λειτουργίες γνωστικές λειτουργίες όπως η προσοχή και η μάθηση), προκαλεί αναστολή ή απενεργοποίηση αυτού, επιτρέποντας έτσι την εμφάνιση ύπνος.

Από την άλλη πλευρά, η αδενοσίνη μπορεί επίσης να δράσει απενεργοποιώντας τους υποκριτινεργικούς νευρώνες του πλευρικού υποθαλάμου, που συνδέονται με την κατάσταση εγρήγορσης, όπως είδαμε.

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: "Μέρη του νευρικού συστήματος: ανατομικές δομές και λειτουργίες"

Περιοχές του εγκεφάλου που εμπλέκονται στον ύπνο REM

Όπως αναφέραμε ήδη στις πρώτες ενότητες, η δραστηριότητα ή τα εγκεφαλικά κύματα κατά τη διάρκεια του ύπνου REM είναι παρόμοια με εκείνα της εγρήγορσης. που δείχνει υψηλή ηλεκτρική συχνότητα που παρατηρείται με την τεχνική του ηλεκτροεγκεφαλογράμματος.

Χαρακτηριστικό και διακριτικό σημάδι της φάσης REM είναι η εμφάνιση κυμάτων PGO (protuberance-geniculate-occipital), σηματοδοτώντας έτσι ότι το άτομο βρίσκεται σε REM. Τα κύματα PGO είναι μεγάλα και σύντομα ηλεκτρικά κύματα που ξεκινούν από τη γέφυρα, πηγαίνοντας στους πλευρικούς γονατώδεις πυρήνες και αργότερα στους ινιακό λοβό, συγκεκριμένα στον πρωτογενή οπτικό φλοιό.

Η περιοχή με τη μεγαλύτερη συμμετοχή στο έδαφος REM είναι η ραχιαία πλάγια προεξοχή, που αποτελείται από χολινεργικούς νευρώνες, παραγωγούς του νευροδιαβιβαστή ακετυλοχολίνη. Αυτή η περιοχή αναστέλλεται από τους πυρήνες της ράχης και του locus coeruleus, που αναφέρθηκαν παραπάνω, μέσω της προβολής νορεπινεφρίνη και σεροτονίνη αντίστοιχα, επιτρέποντας και την εμφάνιση του ύπνου NREM ή της κατάστασης αγρυπνία.

Ομοίως, έχει παρατηρηθεί ότι η περιβραχιόνια περιοχή, που βρίσκεται στη γέφυρα, η οποία αποτελείται από τον ποδοκτονικό και τον οπίσθιο ραχιαίο πυρήνα, μαζί με τον ανώτερο ενδιάμεσο δικτυωτό πυρήνα, σχηματίζονται από χολινεργικούς νευρώνες που παράγουν ακετυλοχολίνη, η οποία, όπως είπαμε, μια από τις λειτουργίες τους είναι να ελέγχουν την ύπνος REM.

Α) Ναι, ανάλογα με την περιοχή όπου προβάλλονται οι χολινεργικοί νευρώνες, θα δημιουργήσουν ή θα επιτρέψουν διαφορετικές λειτουργίες της φάσης REM: Οι προβολές προς τον θάλαμο (μία από τις κύριες περιοχές διέλευσης πληροφοριών του εγκεφάλου) και προς τον βασικό πρόσθιο εγκέφαλο επιτρέπουν την η ενεργοποίηση και ο αποσυγχρονισμός του φλοιού και οι συνδέσεις με τον πλάγιο γεννητικό πυρήνα επιτρέπουν ή σχετίζονται με PGO.

Έχει επίσης θεωρηθεί ότι οι προβολές στο τέκτο του μεσεγκεφάλου, που βρίσκεται στο εγκεφαλικό στέλεχος, ελέγχουν τις γρήγορες κινήσεις των ματιώνκαι η σύνδεση με την πλευρική προοπτική περιοχή θα μπορούσε να σχετίζεται με την ανέγερση του πέους κατά τη διάρκεια του ύπνου.

Τέλος, οι συνδέσεις με τους νευρώνες του μαγνοκυτταρικού πυρήνα του προμήκη μυελού, που βρίσκεται επίσης στο εγκεφαλικό στέλεχος, του επιτρέπουν να αναστέλλει την κινητικοί νευρώνες του νωτιαίου μυελού, παράγοντας έτσι μυϊκή ατονία, απώλεια μυϊκού τόνου, τυπική του ύπνου REM.

• Σχετικό άρθρο: "Συμβουλές για να κοιμάστε καλά και να νικήσετε την αϋπνία"

Περιοχές που εμπλέκονται στην ενεργοποίηση του εγκεφάλου

Είναι επίσης ενδιαφέρον να γνωρίζουμε ποιες περιοχές του εγκεφάλου σχετίζονται με την ενεργοποίηση ή τη διέγερση, αφού θα είναι σημαντικές και θα συμμετέχουν στον νευρικό έλεγχο του ύπνου.

Η κύρια περιοχή που εμπλέκεται με την εγκεφαλική δραστηριότητα είναι το ανιόν δικτυωτό σύστημα ενεργοποιητή, γνωστό και ως SARA. Αυτό αποτελείται από νευρώνες στο άνω μέρος του εγκεφαλικού στελέχους, τον υποθάλαμο και τον βασικό πρόσθιο εγκέφαλο. Αυτά τα μονοπάτια συνδέουν τον θάλαμο και τον εγκεφαλικό φλοιό, επιτρέποντάς τους να μεταδίδουν και να ανταποκρίνονται σωστά στις αισθητηριακές εισροές.

Εάν συμβεί τραυματισμός ή ζημιά σε αυτό το σύστημα, θα υπάρξει αλλοίωση και μειωμένη συνείδηση. Με αυτόν τον τρόπο, η βέλτιστη λειτουργία του SARA θα οδηγήσει σε μια σωστή κατάσταση εγρήγορσης, χωρίς να επιτρέπει καταστάσεις χαλάρωσης ή ύπνου.