Welke delen van de hersenen worden geassocieerd met slaap?

Het is duidelijk dat slaap een zeer belangrijk proces is voor het leven van levende wezens, maar... Welke hersengebieden zijn betrokken bij het slapen? Welke relaties tussen hen laten het verschijnen van elke slaapfase toe?

In dit artikel zullen we beschrijven hoe het slaapproces eruit ziet, uit welke fasen het bestaat en welke regio's van het slaapproces hersenen zijn betrokken, geactiveerd of geremd in elke fase, dat wil zeggen, welke gebieden zijn gekoppeld aan de neurale controle van de slaap.

• Gerelateerd artikel: "Delen van het menselijk brein (en functies)"

Definitie en fasen van slaap

Slaap is een toestand die wordt veroorzaakt door een afname van het bewustzijn waardoor zowel lichaam als hersenen kunnen rusten.. Er is een afname van de hersenactiviteit als gevolg van vermoeidheid. Slapen is een fundamentele, vitale behoefte, essentieel voor het goed functioneren en reguleren van de verschillende regio's die bij dit proces betrokken zijn, zodat het levende wezen in een optimale staat is en kan blijf in leven.

In de waaktoestand loopt de elektrische activiteit van de hersenen niet synchroon met snelfrequente golven die bèta-golven worden genoemd. Wanneer het onderwerp zich in een rustsituatie bevindt, ontspannen, worden de golven een beetje langzamer, waardoor Alpha-golven ontstaan.

Tijdens de slaap worden twee hoofdfasen onderscheiden: NREM of langzame-golfslaap, en REM-slaap, ook wel paradoxale slaap genoemd omdat de golven hun frequentie opnieuw verhogen en bèta-golven genereren op dezelfde manier als bij waakzaamheid.

In de REM-slaap worden naast de toename van de frequentie van hersenactiviteit ook een toename van oogbewegingen, desynchronisaties en een afname van de spiertonus waargenomen.

NREM-slaap is nodig voor de hersenen om te rusten en te herstellen van waakactiviteit; aan de andere kant zal de REM-slaap vooral gekoppeld zijn aan leerprocessen, waardoor de informatie die gedurende de dag wordt verkregen, wordt geconsolideerd.

• Mogelijk bent u geïnteresseerd in: "De 5 fasen van slaap: van langzame golven tot REM"

De delen van de hersenen die verband houden met slaap: organische basis van het slapen

Aanvankelijk geloofde men dat slaap een passief proces was dat werd veroorzaakt door zintuiglijke meningsverschillen, gebrek aan stimulatie. Maar de neuropsycholoog Giuseppe Moruzzi bewees dat reticulaire formatie middenhersenen, gelegen in de hersenstam, heeft de functie om wakker te worden; van zijn kant, de medulla oblongata het is verantwoordelijk voor het remmen van de vorige structuur die rust toelaat.

Op deze manier kon deze wetenschapper, gezien de remmende functie van de medulla oblongata, bevestigen dat: slaap is een actief proces.

• Gerelateerd artikel: "Slapen alle dieren?"

Hersengebieden die betrokken zijn bij NREM-slaap

Zoals we al hebben opgemerkt, is er in deze slaapfase een afname van de hersenactiviteit, waardoor de hersenen kunnen rusten en herstellen.

De functie van het ventrolaterale preoptische gebied is vooral belangrijk geweest voor het slaapproces, gelegen in de hypothalamus lateraal, hersengebied voornamelijk gerelateerd aan endocriene functie, met hormonen. In verschillende experimenten met dieren werd gevonden dat de verwonding of vernietiging van dit gebied totale slapeloosheid veroorzaakt, slaapproblemen, integendeel, de stimulatie ervan veroorzaakt slaperigheid en slaperigheid.

de neurotransmitter GABA, een boodschapper die betrokken is bij verminderde hersenactiviteit, wordt geprojecteerd vanuit het ventrolaterale preoptische gebied naar de tubero-mamillaire kern, ook gelokaliseerd in de hypothalamus, naar het dorsale uitsteeksel in de hersenstam, naar de raphe-kern in de hersenstam en verantwoordelijk voor de productie van serotonine, en naar de locus coeruleus, ook gelokaliseerd in de hersenstam en gekoppeld aan de productie van de neurotransmitter noradrenaline. deze projecties remming van deze gebieden veroorzaken.

Zoals we in het begin hebben opgemerkt, houdt het ventrolaterale preoptische gebied verband met verminderde activering en dus met slapen; dit feit wordt bevestigd door de remmende functie die het produceert in de bovengenoemde gebieden van de hypothalamus en de hersenstam. Het is ook bewezen dat deze regio's verband houden met hersen- en gedragsactivering.

Evenzo, ook het bestaan ​​van een wederzijdse remmingsschakeling, een "flip-flop-oscillator" genoemd, is waargenomen., in dit circuit is er afwisselende remming van het ventrolaterale preoptische gebied en van de regio's van de romp en hypothalamus die projecteren, dit betekent dat de activering van de ene zal de deactivering van de andere veroorzaken, op deze manier zullen ze niet in staat zijn om te merken dat ze aan het werk zijn, waardoor afwisselende perioden van slaap en waken.

Aan de andere kant is het opgevallen dat deze schakeling niet altijd goed werkt en onevenwichtigheden en decompensaties kunnen optreden die leiden tot slaap-waakstoornissen zoals narcolepsie, kataplexie (er is een verlies van spierspanning), slaapverlamming en hypnagogische hallucinaties.

Evenzo is bewezen dat de hypocretinerge neuronen van de laterale hypothalamus (dat wil zeggen de neuronen die hypocretine afscheiden) verantwoordelijk zijn voor het reguleren en stabiliseren van het alternerende slaap-waakcircuit, de flip-flop-oscillator, waardoor deze aan blijft en zo het individu of dier in een wakkere of wakkere staat laat blijven.

Evenzo is ook gezien dat de werking van adenosine, stof die verschijnt na corticale activiteit, op de basale voorhersenen (voornamelijk gerelateerd aan de functies) cognitieve functies zoals aandacht en leren), veroorzaakt remming of deactivering hiervan, waardoor het verschijnen van slaap.

Aan de andere kant kan adenosine ook werken door de hypocretinerge neuronen van de laterale hypothalamus te deactiveren, die verband houden met de waaktoestand, zoals we hebben gezien.

• Mogelijk bent u geïnteresseerd in: "Delen van het zenuwstelsel: anatomische structuren en functies"

Hersengebieden die betrokken zijn bij REM-slaap

Zoals we in de eerste paragrafen al vermeldden, zijn de activiteit of hersengolven tijdens de REM-slaap vergelijkbaar met die van waakzaamheid, met een hoge elektrische frequentie waargenomen met de elektro-encefalogramtechniek.

Een kenmerkend en onderscheidend teken van de REM-fase is het verschijnen van PGO (uitsteeksel-geniculate-occipital) golven, waarmee wordt aangegeven dat het individu zich in REM bevindt. De PGO-golven zijn grote en korte elektrische golven die beginnen in de pons, naar de laterale geniculate kernen gaan en later naar de achterhoofdskwabspecifiek voor de primaire visuele cortex.

Het gebied met de grootste betrokkenheid bij de REM-bodem is het dorsolaterale uitsteeksel, die bestaat uit cholinerge neuronen, producenten van de neurotransmitter acetylcholine. Dit gebied wordt geremd door de kernen van de raphe en de locus coeruleus, hierboven vermeld, door de projectie van noradrenaline en serotonine respectievelijk en waardoor NREM-slaap of de toestand van waken.

Evenzo is waargenomen dat het peribrachiale gebied, gelegen in de pons, dat bestaat uit de pedunculopontine en laterodorsale tegmentale kern, samen met de bovenste intermediaire reticulaire kern, worden ze gevormd door cholinerge neuronen die acetylcholine produceren, wat, zoals we al zeiden, een van hun functies is om de Rem slaap.

A) Ja, afhankelijk van de regio waar de cholinerge neuronen projecteren, zullen ze verschillende functies van de REM-fase veroorzaken of toestaan: De projecties naar de thalamus (een van de belangrijkste informatiedoorgangsgebieden van de hersenen) en naar de basale voorhersenen laten de corticale activering en desynchronisatie, en verbindingen met de laterale geniculate nucleus toestaan ​​of zijn gerelateerd aan PGO.

Er is ook overwogen dat projecties naar het tectum van de middenhersenen, gelegen in de hersenstam, regelen snelle oogbewegingenen het verband met het laterale preoptische gebied kan verband houden met de erectie van de penis tijdens de slaap.

Ten slotte maken de verbindingen met de neuronen van de magnocellulaire kern van de medulla oblongata, die zich ook in de hersenstam bevindt, het mogelijk om de motorische neuronen van het ruggenmerg, waardoor spieratonie ontstaat, verlies van spierspanning, typisch voor de REM-slaap.

• Gerelateerd artikel: "Tips om goed te slapen en slapeloosheid te verslaan"

Gebieden die betrokken zijn bij hersenactivatie

Het is ook interessant om te weten welke gebieden van de hersenen gerelateerd zijn aan activering of opwinding, omdat ze belangrijk zullen zijn en zullen deelnemen aan de neurale controle van de slaap.

Het belangrijkste gebied dat betrokken is bij hersenactiviteit is het opstijgende reticulaire activatorsysteem, ook bekend als SARA. Dit bestaat uit neuronen in het bovenste deel van de hersenstam, de hypothalamus en de basale voorhersenen. Deze paden verbinden de thalamus en de hersenschors, waardoor ze de sensorische input kunnen doorgeven en er correct op kunnen reageren.

Als er letsel of schade aan dit systeem optreedt, zal er een verandering en verminderd bewustzijn zijn. Op deze manier zal een optimale werking van de SARA aanleiding geven tot een correcte staat van waken, waardoor staten van ontspanning of slaap niet mogelijk zijn.