Почему мы спим? Биологические процессы, связанные с этим явлением

Сон определяется как естественное повторяющееся состояние, характеризующееся изменением сознания, сенсорной активностью относительно уменьшено, уменьшено взаимодействие с окружающей средой и угнетение активности почти всех произвольных мышц (во время фазы REM).

Сон считается важным занятием для всех животных., как это установлено на эволюционном уровне в любом сложном таксоне. Когда мы отдыхаем, мы оказываемся в промежуточной ситуации между бодрствованием и полной потерей сознания.

Активность мозга во время комы оценивается на 40% по сравнению с исходным уровнем в бодрствование, в то время как в самый глубокий момент сна все еще присутствует мозговая активность 60%.

С другой стороны, в фазе быстрого сна (установленной в течение полутора часов после начала сна) активность мозга очень похожа на ту, что присутствует в состоянии полного бодрствования.

Мы можем принять как должное физиологические реалии, происходящие в нашем теле, но реальность такова, что даже мы Мы знаем, почему происходят многие процессы, которые определяют нас как биологический вид, независимо от того, насколько мы привыкли их переносить. мыс.

Если вы хотите знать, почему мы спим, читайте дальше.

• Связанная статья: «Циркадные ритмы: что это такое и в какие биологические функции они влияют»

Циркадные ритмы и биологические часы

Понять, почему мы спим, непросто, но механизм, вызывающий эту ситуацию, описан неоднократно. Прежде всего, следует отметить, что живые существа развиваются на основе циркадных ритмов. которые нас окружают, серия колебаний биологических переменных во временных интервалах повторяется.

Биологические часы каждого организма (расположены в основном в гипоталамусе, особенно в ядре супрахиазматический NSQ) контролирует действия и метаболизм человека в соответствии с конкретным моментом в каждом из этих Сердечные ритмы. Например, при воздействии света NSQ посылает тормозящие сигналы в шишковидную железу, которая является отвечает за синтез мелатонина из триптофана (и дает в качестве промежуточного метаболита серотонин).

Когда NSQ воспринимает, что дневной свет начинает уменьшаться (20: 00-22: 00 H), через полисинаптические пути он способствует синтезу мелатонина в шишковидной железе. Концентрация этого гормона вызывает сон у людей, и его пик присутствия в крови приходится на 2 или 3 часа ночи. Наличие света (или его отсутствие) полностью регулирует секрецию мелатонина.

Это наиболее яркий пример того, как биологические часы интегрируются с циркадным ритмом и, кроме того, объясняет, почему мы более сонливы по ночам и получаем непрерывные сигналы о том, что нам следует спать, когда он засыпает Солнце. В любом случае этот механизм позволяет нам узнать, как вызываются утомление и желание отдохнуть, но не объясняет, почему этот физиологический процесс был установлен в эволюции живых существ на протяжении всего Погода.

Почему мы спим (а нам это нужно)

Чтобы понять важность сна, просто перейдите к началу бритва Оккама: «При прочих равных, простейшее объяснение обычно наиболее вероятно». Если живые существа спят, это просто потому, что это необходимо. Мы немного развиваем идею: если бы отдых был эпизодической адаптацией в животном мире, следовало бы выполнить следующие постулаты:

• Должны быть виды, которые никак не спят.
• В пределах одного вида должны быть животные, которым не нужно отдыхать после длительного бодрствования.
• Должны быть животные, которые не пострадают из-за того, что не спят.

Ни одно из этих правил не соблюдается. Хотя есть живые существа, которые постоянно летают или плывут, следует отметить, что многие из них достигают этого через однополушарный сон.то есть благодаря медленноволновому отдыху мозга, который происходит только в середине мозга (глаз, противоположный полушарию бодрствования, остается открытым).

С другой стороны, некоторые виды птиц действительно отдыхают обоими полушариями одновременно, но в течение 5 секунд, пока они находятся в фазе планирующего полета. Жирафы, многие рыбы и другие животные также отдыхают на ногах или в движении в течение исключительно коротких периодов времени. С этими данными нам становится понятна идея: все неврологически сложные животные так или иначе спят.

Итак, мы спим, потому что наши предки спали, потому что все позвоночные спят, и потому что сон - это адаптивный характер в животном мире, который нельзя отбросить или изменить. Если мы философствуем, мы спим, потому что жизнь с нервной системой не мыслится без отдыха, которого она требует.

• Вам может быть интересно: «5 фаз сна: от медленных волн до быстрого сна»

Физиологические эффекты сна

Акт сна - универсальная черта и, следовательно, должен иметь некоторое благотворное влияние на существ, которые его практикуют. Прежде всего, следует отметить, что сон позволяет мозгу отдыхать, поскольку во время отдыха основной обмен веществ в организме снижается. Мозг потребляет около 350 килокалорий каждые 24 часа, просто существуя (20% энергии тела), поэтому для восстановления требуется время.

«Сон - это мозг, мозг и мозг». Сон объясняется мозгом, он вырабатывается мозгом, и он предназначен для мозга. (Хобсон Дж. А., 2005)

Это утверждение подтверждается очень хорошо задокументированным физиологическим событием: клеточный метаболизм производит активные формы кислорода (АФК), очень маленькие молекулы, которые повреждают клеточную ДНК и окисляют полиненасыщенные жирные кислоты., среди других вредных механизмов. Есть много антиоксидантов, которые более или менее предотвращают этот процесс, но одним из ключей к старению на клеточном уровне является воздействие АФК, вырабатываемых вашим собственным метаболизмом.

Когда мозг не постоянно интегрирует информацию, скорость метаболизма снижается, и, следовательно, производство активных форм кислорода также уменьшается.. Таким образом, нейронные и вспомогательные клетки меньше подвергаются физиологическому стрессу и дают им время на восстановление. Вы не можете избежать старения и повреждения клеток, вызванных вашей собственной жизнью, но это возможно. можно отсрочить это за счет снижения скорости метаболизма, по крайней мере, для значительной части день.

Мы склонны иметь антропоцентрический взгляд на вещи и поэтому считаем, что сон действительно происходит, чтобы мы могли интегрировать информацию, которую мы узнали в течение дня. Мы задаем вам следующий вопрос: почему рыба того или иного вида (не имеющая выученного наследования или конструкций сложные социальные проблемы) тоже отдыхает, если он не требует консолидации усвоенной информации, потому что он даже не способен удержать ее?

Исходя из этого вопроса, остается только думать, что использование сна для обобщения полученной информации является результатом фазы снано это не главная причина, по которой мы спим **. Если бы это было так, то спали бы только животные, способные учиться и сохранять опыт.

Мечта и выбор

Здесь следует отметить, что силы естественного отбора, действующие на виды в мире, не способствуют долголетию ради самих по себе. Если мечта существует, она не для того, чтобы позволить животному жить дольше без смысла, а для того, чтобы действовать. как можно точнее в течение всего срока службы и максимально возможно воспроизвести до Умереть.

Например, у крыс полное отсутствие сна приводит к летальному исходу в 100% случаев через 3 недели. Представители этого вида, которые не спят, ослаблены, с медленными рефлексами, проблемами обмена веществ и даже язвами в тканях. Состояние "без отдыха" резко снижает выживаемость животного., а значит, и всего вида. По этой причине признак «отсутствия сна» никогда не фиксировался в популяциях, несмотря на то, что есть определенные расстройства, которые к нему приводят. Все неадаптивное в природе отбрасывается.

Резюме

Таким образом, мы осмеливаемся заключить, что мы спим благодаря простому механизму биологического отбора. Если живое существо не спит, оно умирает, не размножается и вид вымирает, поэтому всегда будут отдаваться предпочтения наследственным признакам, которые способствуют сбалансированному сну у живых существ.

По этой причине наследственные патологии, мешающие сну (например, фатальная семейная бессонница), чрезвычайно редки среди населения в целом и не распространяются. Люди, которые их носят, умирают и не размножаются, поэтому признак не распространяется. Таким образом, мы спим, потому что отдых задерживает старение и позволяет нам (на эволюционном уровне) восстанавливаться после метаболических повреждений, вызванных самим функционированием клеток.