Hvilke deler av hjernen er forbundet med søvn?

Det er klart at søvn er en veldig viktig prosess for livet til levende vesener, men... Hvilke områder av hjernen er involvert i søvnhandlingen? Hvilke forhold mellom dem tillater utseendet til hver fase av søvnen?

I denne artikkelen vil vi beskrive hvordan søvnprosessen er, hvilke faser den utgjør, samt hvilke regioner i hjernen er involvert, aktivert eller hemmet i hver fase, det vil si hvilke områder som er knyttet til den nevrale kontrollen av søvn.

• Relatert artikkel: "Deler av den menneskelige hjernen (og funksjoner)"

Definisjon og faser av søvn

Søvn er en tilstand produsert av redusert bevissthet som lar både kropp og hjerne hvile.. Det er en nedgang i hjerneaktivitet forårsaket av tretthet. Søvn er et grunnleggende, livsviktig behov, som er avgjørende for god funksjon og regulering av ulike regioner involvert i denne prosessen slik at det levende vesenet er i en optimal tilstand og kan hold deg i live.

I våken tilstand er den elektriske aktiviteten til hjernen ute av synkronisering med raske frekvensbølger kalt betabølger. Når motivet er i en hvilesituasjon, avslappet, blir bølgene litt langsommere, noe som gir opphav til alfabølger.

Under søvn skilles to hovedstadier: NREM eller slow wave sleep, og REM-søvn, også kalt paradoksal søvn fordi bølgene øker frekvensen igjen, og genererer Beta-bølger på samme måte som ved våkenhet.

I REM-søvn, bortsett fra økningen i frekvensen av hjerneaktivitet, observeres også en økning i øyebevegelser, desynkroniseringer og en reduksjon i muskeltonus.

NREM-søvn er nødvendig for at hjernen skal hvile og komme seg etter våken aktivitet; på den annen side vil REM-søvn fremfor alt være knyttet til læringsprosesser, og konsolidere informasjonen som innhentes i løpet av dagen.

• Du kan være interessert i: "De 5 fasene av søvn: fra langsomme bølger til REM"

De delene av hjernen som er knyttet til søvn: organiske baser for søvnhandlingen

Først ble det antatt at søvn fungerte som en passiv prosess produsert av sensoriske uenigheter, mangel på stimulering. Men det beviste nevropsykologen Giuseppe Moruzzi retikulær formasjon midthjernen, lokalisert i hjernestamme, har funksjonen til å generere våkenhet; for hans del medulla oblongata det er ansvarlig for å hemme den forrige strukturen som tillater hvile.

På denne måten var denne forskeren i stand til å bekrefte, gitt den hemmende funksjonen til medulla oblongata, at søvn er en aktiv prosess.

• Relatert artikkel: "Sover alle dyr?"

Områder av hjernen som er involvert i NREM-søvn

Som vi allerede har påpekt, er det i denne fasen av søvnen en reduksjon i hjerneaktivitet, noe som lar hjernen hvile og komme seg.

Funksjonen til det ventrolaterale preoptiske området har vært spesielt viktig for søvnprosessen, som ligger i hypothalamus lateral, hjerneregion hovedsakelig relatert til endokrin funksjon, med hormoner. Det ble funnet i forskjellige eksperimenter med dyr at skaden eller ødeleggelsen av dette området forårsaker total søvnløshet, søvnvansker, tvert imot, stimuleringen genererer døsighet og døsighet.

Nevrotransmitteren GABA, en budbringer involvert med redusert hjerneaktivitet, projiseres fra det ventrolaterale preoptiske området til tuberomamillærkjernen, også lokalisert i hypothalamus, til det dorsale fremspringet som ligger i hjernestammen, til raphe-kjernen som ligger i hjernestammen og er ansvarlig for produksjonen av serotonin, og til locus coeruleus, også lokalisert i hjernestammen og knyttet til produksjonen av nevrotransmitteren noradrenalin. Disse anslagene forårsake hemming av disse områdene.

Som vi har påpekt i begynnelsen, er det ventrolaterale preoptiske området relatert til nedsatt aktivering og derfor til søvn; dette faktum bekreftes på nytt av den hemmende funksjonen den produserer i de nevnte områdene av hypothalamus og hjernestammen. Det har også blitt bevist at disse regionene vil være relatert til hjerne- og atferdsaktivering.

På samme måte også eksistensen av en gjensidig hemmingskrets kalt en "flip-flop oscillator" har blitt observert., i denne kretsen er det vekselvis inhibering av det ventrolaterale preoptiske området og av områdene i stammen og hypothalamus som stikker ut, dette betyr at aktivering av den ene vil føre til deaktivering av den andre, på denne måten vil de ikke kunne finne seg selv i arbeid, og tillate vekslende søvnperioder og vake.

På den annen side har det blitt lagt merke til at denne kretsen ikke alltid fungerer bra og ubalanser og dekompensasjoner kan oppstå som fører til søvn- og våkneforstyrrelser som narkolepsi, katapleksi (det er tap av muskeltonus), søvnparalyse og hypnagogiske hallusinasjoner.

Tilsvarende er det bevist at de hypokretinerge nevronene i den laterale hypothalamus (det vil si nevronene som skiller ut hypokretin) er ansvarlige for å regulere og stabilisere den alternerende søvn-våkne-kretsen, flip-flop-oscillatoren, som får den til å forbli på og dermed lar individet eller dyret forbli i våken eller våken tilstand.

Likeledes har man også sett det virkningen av adenosin, stoff som vises etter kortikal aktivitet, på den basale forhjernen (hovedsakelig relatert til funksjonene kognitive funksjoner som oppmerksomhet og læring), produserer hemming eller deaktivering av dette, og tillater dermed utseendet til søvn.

På den annen side kan adenosin også virke ved å deaktivere de hypokretinerge nevronene i den laterale hypothalamus, knyttet til våken tilstand, som vi har sett.

• Du kan være interessert i: "Deler av nervesystemet: anatomiske strukturer og funksjoner"

Områder av hjernen som er involvert i REM-søvn

Som vi allerede nevnte i de første delene, er aktiviteten eller hjernebølgene under REM-søvn lik de som er våken, som viser en høy elektrisk frekvens observert med elektroencefalogramteknikken.

Et karakteristisk og karakteristisk tegn på REM-fasen er utseendet til PGO (protuberance-geniculate-occipital) bølger, og signaliserer dermed at individet er i REM. PGO-bølgene er store og korte elektriske bølger som begynner i pons, og går til de laterale genikulære kjernene og senere til Bakhode lapp, spesielt til den primære visuelle cortex.

Regionen med størst engasjement i REM-jorden er den dorsolaterale fremspringet, som består av kolinerge nevroner, produsenter av nevrotransmitteren acetylkolin. Denne regionen hemmes av kjernene til raphe og locus coeruleus, nevnt ovenfor, gjennom projeksjonen av henholdsvis noradrenalin og serotonin og dermed tillate og fremstå NREM-søvn eller tilstanden til vake.

Tilsvarende har det blitt observert at det peribrachiale området, lokalisert i pons, som består av pedunculopontine og laterodorsal tegmental nucleus, sammen med den øvre mellomliggende retikulære kjernen, dannes de av kolinerge nevroner som produserer acetylkolin, som, som vi har sagt, en av funksjonene deres er å kontrollere REM søvn.

A) Ja, avhengig av regionen hvor de kolinerge nevronene projiserer, vil de gi opphav til eller tillate forskjellige funksjoner i REM-fasen: Fremspringene til thalamus (en av de viktigste informasjonspassasjeområdene i hjernen) og til den basale forhjernen tillater kortikal aktivering og desynkronisering, og forbindelser med den laterale genikulære kjernen tillater eller er relatert til PGO.

Det har det også vært vurdert projeksjoner til midthjernens tektum, lokalisert i hjernestammen, kontrollerer raske øyebevegelser, og koblingen med det laterale preoptiske området kan være relatert til ereksjonen av penis under søvn.

Til slutt lar forbindelsene med nevronene i den magnocellulære kjernen i medulla oblongata, også lokalisert i hjernestammen, den hemme motoriske nevroner av ryggmargen, og produserer dermed muskelatoni, tap av muskeltonus, typisk for REM-søvn.

• Relatert artikkel: "Tips for å få en god natts søvn og overvinne søvnløshet"

Områder involvert i hjerneaktivering

Det er også interessant å vite hvilke områder av hjernen som er relatert til aktivering eller opphisselse, siden de vil være viktige og vil delta i den nevrale kontrollen av søvn.

Hovedregionen involvert i hjerneaktivitet er det stigende retikulære aktivatorsystemet, også kjent som SARA. Denne består av nevroner i den øvre delen av hjernestammen, hypothalamus og den basale forhjernen. Disse banene forbinder thalamus og hjernebarken, slik at de kan overføre og reagere korrekt på sensoriske input.

Hvis det oppstår skade eller skade på dette systemet, vil det være en endring og redusert bevissthet. På denne måten vil en optimal funksjon av SARA gi opphav til en korrekt tilstand av våkenhet, som ikke tillater tilstander av avslapning eller søvn.