Apa saja bagian otak yang berhubungan dengan tidur?

Jelas bahwa tidur adalah proses yang sangat penting bagi kehidupan makhluk hidup, tetapi... Area otak apa yang terlibat dalam tindakan tidur? Hubungan apa di antara mereka yang memungkinkan munculnya setiap fase tidur?

Dalam artikel ini kami akan menjelaskan seperti apa proses tidur, fase mana yang membentuknya, serta wilayah mana dari otak terlibat, diaktifkan atau dihambat dalam setiap fase, yaitu area mana yang terkait dengan kontrol saraf otak tidur.

• Artikel terkait: "Bagian dari otak manusia (dan fungsinya)"

Definisi dan fase tidur

Tidur adalah suatu keadaan yang dihasilkan oleh penurunan kesadaran yang memungkinkan tubuh dan otak untuk beristirahat.. Terjadi penurunan aktivitas otak akibat kelelahan. Tidur adalah kebutuhan dasar dan vital, yang penting untuk fungsi dan pengaturan yang baik dari berbagai daerah yang terlibat dalam proses ini sehingga makhluk hidup berada dalam keadaan optimal dan dapat tetap hidup.

Dalam keadaan terjaga, aktivitas listrik otak tidak sinkron dengan gelombang frekuensi cepat yang disebut gelombang Beta. Saat subjek dalam keadaan istirahat, santai, gelombang menjadi sedikit lebih lambat sehingga menimbulkan gelombang Alpha.

Selama tidur dua tahap utama dibedakan:: NREM atau tidur gelombang lambat, dan tidur REM, juga disebut tidur paradoks karena gelombang meningkatkan frekuensinya lagi, menghasilkan gelombang Beta dengan cara yang sama seperti saat terjaga.

Dalam tidur REM, selain peningkatan frekuensi aktivitas otak, peningkatan gerakan mata, desinkronisasi, dan penurunan tonus otot juga diamati.

Tidur NREM diperlukan otak untuk beristirahat dan pulih dari aktivitas bangun; di sisi lain, tidur REM akan dikaitkan terutama dengan proses belajar, mengkonsolidasikan informasi yang diperoleh sepanjang hari.

• Anda mungkin tertarik pada: "5 fase tidur: dari gelombang lambat ke REM"

Bagian otak yang terkait dengan tidur: dasar organik dari tindakan tidur

Pada awalnya diyakini bahwa tidur bertindak sebagai proses pasif yang dihasilkan oleh ketidaksepakatan sensorik, kurangnya stimulasi. Tetapi neuropsikolog Giuseppe Moruzzi membuktikan bahwa formasi retikuler otak tengah, terletak di batang otak, memiliki fungsi membangkitkan terjaga; untuk bagiannya, medulla oblongata itu bertugas menghambat struktur sebelumnya memungkinkan istirahat.

Dengan cara ini, ilmuwan ini dapat menegaskan, mengingat fungsi penghambatan medula oblongata, bahwa tidur adalah proses aktif.

• Artikel terkait: "Apakah semua hewan tidur?"

Area otak yang terlibat dalam tidur NREM

Seperti yang telah kami tunjukkan, pada fase tidur ini terjadi penurunan aktivitas otak, memungkinkan otak untuk beristirahat dan memulihkan diri.

Fungsi area preoptik ventrolateral sangat penting untuk proses tidur, terletak di hipotalamus lateral, wilayah otak terutama terkait dengan fungsi endokrin, dengan hormon. Ditemukan dalam eksperimen yang berbeda dengan hewan bahwa cedera atau penghancuran area ini menyebabkan insomnia total, kesulitan tidur, sebaliknya, stimulasinya menghasilkan kantuk dan kantuk.

Neurotransmitter GABA, pembawa pesan yang terlibat dengan penurunan aktivitas otak, diproyeksikan dari area preoptik ventrolateral ke nukleus tuberomamillary, yang juga terletak di hipotalamus, ke penonjolan dorsal yang terletak di batang otak, ke nukleus raphe yang terletak di batang otak dan bertanggung jawab untuk produksi serotonin, dan ke lokus coeruleus, juga terletak di batang otak dan terkait dengan produksi neurotransmitter norepinefrin. Proyeksi ini menyebabkan penghambatan area ini.

Seperti yang telah kami tunjukkan di awal, area preoptik ventrolateral terkait dengan penurunan aktivasi dan oleh karena itu dengan tidur; fakta ini ditegaskan kembali oleh fungsi penghambatan yang dihasilkannya di area hipotalamus dan batang otak yang disebutkan di atas. Juga telah terbukti bahwa daerah ini akan berhubungan dengan otak dan aktivasi perilaku.

Demikian pula, juga keberadaan sirkuit penghambatan timbal balik yang disebut "osilator flip-flop" telah diamati., di sirkuit ini ada penghambatan alternatif dari daerah preoptik ventrolateral dan daerah batang dan hipotalamus yang menonjol, ini berarti bahwa aktivasi yang satu akan menyebabkan penonaktifan yang lain, dengan cara ini mereka tidak akan dapat menemukan diri mereka bekerja, memungkinkan periode tidur dan tidur yang bergantian. penjagaan.

Di sisi lain, telah diperhatikan bahwa sirkuit ini tidak selalu bekerja dengan baik dan ketidakseimbangan dan dekompensasi dapat terjadi yang menyebabkan gangguan tidur-bangun seperti narkolepsi, cataplexy (ada kehilangan tonus otot), kelumpuhan tidur dan halusinasi hypnagogic.

Demikian pula, telah terbukti bahwa neuron hipokretinergik dari hipotalamus lateral (yaitu, neuron yang mensekresi hipokretin) bertanggung jawab untuk mengatur dan menstabilkan sirkuit tidur-bangun bergantian, osilator flip-flop, menyebabkannya tetap menyala dan dengan demikian memungkinkan individu atau hewan untuk tetap dalam keadaan terjaga atau terjaga.

Demikian juga, juga telah terlihat bahwa aksi adenosin, zat yang muncul setelah aktivitas kortikal, di otak depan basal (terutama terkait dengan fungsi fungsi kognitif seperti perhatian dan pembelajaran), menghasilkan penghambatan atau penonaktifan ini, sehingga memungkinkan munculnya tidur.

Di sisi lain, adenosin juga dapat bertindak dengan menonaktifkan neuron hipokretinergik hipotalamus lateral, yang terkait dengan keadaan terjaga, seperti yang telah kita lihat.

• Anda mungkin tertarik pada: "Bagian dari Sistem Saraf: struktur dan fungsi anatomi"

Area otak yang terlibat dalam tidur REM

Seperti yang telah kami sebutkan di bagian pertama, aktivitas atau gelombang otak selama tidur REM mirip dengan saat terjaga, menunjukkan frekuensi listrik tinggi yang diamati dengan teknik electroencephalogram.

Ciri khas dan tanda khas fase REM adalah munculnya gelombang PGO (protuberance-geniculate-occipital), sehingga menandakan bahwa individu tersebut berada dalam REM. Gelombang PGO adalah gelombang listrik besar dan pendek yang dimulai di pons, menuju nukleus genikulatum lateral dan kemudian ke lobus oksipital, khusus untuk korteks visual primer.

Wilayah dengan keterlibatan terbesar dalam tanah REM adalah tonjolan dorsolateral, yang terdiri dari neuron kolinergik, penghasil neurotransmitter asetilkolin. Wilayah ini dihambat oleh inti raphe dan lokus coeruleus, yang disebutkan di atas, melalui proyeksi norepinefrin dan serotonin masing-masing dan dengan demikian memungkinkan dan muncul tidur NREM atau keadaan penjagaan.

Demikian pula, telah diamati bahwa daerah peribrachial, yang terletak di pons, yang terdiri dari nukleus tegmental pedunculopontine dan laterodorsal, bersama dengan nukleus retikuler intermediet atas, mereka dibentuk oleh neuron kolinergik yang menghasilkan asetilkolin, yang, seperti telah kami katakan, salah satu fungsinya adalah untuk mengontrol Tidur REM.

A) Ya, tergantung pada wilayah di mana neuron kolinergik memproyeksikan, mereka akan menimbulkan atau memungkinkan fungsi yang berbeda dari fase REM: Proyeksi ke thalamus (salah satu daerah saluran informasi utama otak) dan ke otak depan basal memungkinkan aktivasi dan desinkronisasi kortikal, dan koneksi dengan nukleus genikulatum lateral memungkinkan atau terkait dengan PGO.

Juga telah dianggap bahwa proyeksi ke tektum otak tengah, yang terletak di batang otak, mengontrol gerakan mata yang cepat, dan hubungan dengan area preoptik lateral dapat dikaitkan dengan ereksi penis saat tidur.

Akhirnya, koneksi dengan neuron inti magnoseluler medula oblongata, juga terletak di batang otak, memungkinkan untuk menghambat neuron motorik sumsum tulang belakang, sehingga menghasilkan atonia otot, hilangnya tonus otot, khas dari tidur REM.

• Artikel terkait: "Tips tidur nyenyak dan mengatasi insomnia"

Area yang terlibat dalam aktivasi otak

Menarik juga untuk mengetahui area otak mana yang terkait dengan aktivasi atau gairah, karena mereka akan menjadi penting dan akan berpartisipasi dalam kontrol saraf tidur.

Wilayah utama yang terlibat dengan aktivitas otak adalah sistem aktivator retikuler naik, juga dikenal sebagai SARA. Ini terdiri dari neuron di bagian atas batang otak, hipotalamus, dan otak depan basal. Jalur ini menghubungkan talamus dan korteks serebral, memungkinkan mereka untuk mengirimkan dan merespons input sensorik dengan benar.

Jika terjadi cedera atau kerusakan pada sistem ini, maka akan terjadi perubahan dan penurunan kesadaran. Dengan cara ini, fungsi SARA yang optimal akan menghasilkan keadaan terjaga yang benar, tidak memungkinkan keadaan relaksasi atau tidur.