Aké časti mozgu súvisia so spánkom?

Je jasné, že spánok je veľmi dôležitý proces pre život živých bytostí, ale... Ktoré oblasti mozgu sa podieľajú na akte spánku? Aké vzťahy medzi nimi umožňujú objavenie sa každej fázy spánku?

V tomto článku popíšeme, aký je proces spánku, ktoré fázy ho tvoria, ako aj to, v ktorých oblastiach mozog je zapojený, aktivovaný alebo inhibovaný v každej fáze, to znamená, ktoré oblasti sú spojené s nervovou kontrolou spať.

• Súvisiaci článok: "Časti ľudského mozgu (a funkcie)"

Definícia a fázy spánku

Spánok je stav spôsobený znížením vedomia, ktorý umožňuje telu aj mozgu odpočívať.. Dochádza k zníženiu mozgovej aktivity spôsobenej únavou. Spánok je základná, životne dôležitá potreba, ktorá je nevyhnutná pre dobré fungovanie a reguláciu rôzne regióny zapojené do tohto procesu, aby bola živá bytosť v optimálnom stave a mohla Zostaň nažive.

V bdelom stave nie je elektrická aktivita mozgu synchronizovaná s rýchlymi frekvenčnými vlnami nazývanými beta vlny. Keď je subjekt v pokojovej situácii, uvoľnený, vlny sa trochu spomalia, čím vznikajú vlny Alfa.

Počas spánku sa rozlišujú dve hlavné fázy: NREM alebo spánok s pomalými vlnami a spánok REM, nazývaný aj paradoxný spánok, pretože vlny opäť zvyšujú svoju frekvenciu a generujú beta vlny rovnakým spôsobom ako pri bdelosti.

V REM spánku sa okrem zvýšenia frekvencie mozgovej aktivity pozoruje aj zvýšenie očných pohybov, desynchronizácie a zníženie svalového tonusu.

NREM spánok je nevyhnutný na to, aby si mozog oddýchol a zotavil sa z bdelej činnosti; na druhej strane REM spánok bude prepojený predovšetkým s procesmi učenia, konsolidáciou informácií získaných počas dňa.

• Mohlo by vás zaujímať: "5 fáz spánku: od pomalých vĺn po REM"

Časti mozgu spojené so spánkom: organické základy aktu spánku

Spočiatku sa verilo, že spánok funguje ako pasívny proces produkovaný zmyslovými nezhodami, nedostatkom stimulácie. Neuropsychológ Giuseppe Moruzzi to však dokázal retikulárna formácia stredného mozgu, ktorý sa nachádza v mozgový kmeň, má funkciu vytvárania bdelosti; z jeho strany, medulla oblongata má na starosti inhibíciu predchádzajúcej štruktúry umožňujúcej odpočinok.

Týmto spôsobom bol tento vedec schopný potvrdiť, vzhľadom na inhibičnú funkciu medulla oblongata, že spánok je aktívny proces.

• Súvisiaci článok: "Spi všetky zvieratá?"

Oblasti mozgu zapojené do spánku NREM

Ako sme už uviedli, v tejto fáze spánku dochádza k poklesu mozgovej aktivity, čo umožňuje mozgu odpočívať a zotavovať sa.

Funkcia ventrolaterálnej preoptickej oblasti bola obzvlášť dôležitá pre proces spánku, ktorý sa nachádza v hypotalamus laterálna, oblasť mozgu súvisiaca hlavne s endokrinnou funkciou, s hormónmi. Pri rôznych pokusoch na zvieratách sa zistilo, že poranenie alebo zničenie tejto oblasti spôsobuje totálnu nespavosť, problémy so spánkom, naopak jej stimulácia vyvoláva ospalosť a ospalosť.

Neurotransmiter GABA, posol zapojený do zníženej mozgovej aktivity, sa premieta z ventrolaterálnej preoptickej oblasti do tuberomamilárneho jadra, ktoré sa tiež nachádza v hypotalamus, dorzálny výbežok umiestnený v mozgovom kmeni, raphe nucleus nachádzajúci sa v mozgovom kmeni a zodpovedný za produkciu serotonínu a k locus coeruleustiež umiestnený v mozgovom kmeni a spojený s produkciou neurotransmiteru norepinefrínu. Tieto projekcie spôsobiť inhibíciu týchto oblastí.

Ako sme uviedli na začiatku, ventrolaterálna preoptická oblasť súvisí so zníženou aktiváciou, a teda so spánkom; táto skutočnosť je potvrdená inhibičnou funkciou, ktorú produkuje vo vyššie uvedených oblastiach hypotalamu a mozgového kmeňa. Bolo tiež dokázané, že tieto oblasti by súviseli s aktiváciou mozgu a správania.

Podobne tiež bola pozorovaná existencia recipročného inhibičného obvodu nazývaného "flip-flop oscilátor".v tomto okruhu dochádza k striedavej inhibícii ventrolaterálnej preoptickej oblasti a vyčnievajúcich oblastí trupu a hypotalamu, to znamená, že aktivácia jedného spôsobí deaktiváciu druhého, takže sa nebudú môcť ocitnúť v práci, čo umožní striedanie období spánku a bdenie.

Na druhej strane bolo zaznamenané, že tento okruh nie vždy funguje dobre a môžu nastať nerovnováhy a dekompenzácie vedúce k poruchám spánku a bdenia, ako je narkolepsia, kataplexia (dochádza k strate svalového tonusu), spánková paralýza a hypnagogické halucinácie.

Podobne bolo dokázané, že hypokretínergické neuróny laterálneho hypotalamu (t.j. neuróny, ktoré vylučujú hypokretín) sú zodpovedné za reguláciu a stabilizáciu striedavý obvod spánku a bdenia, klopný oscilátor, ktorý spôsobuje, že zostáva zapnutý, a tým umožňuje jedincovi alebo zvieraťu zostať v bdelom alebo bdelom stave.

Podobne to bolo tiež vidieť pôsobenie adenozínu, látka, ktorá sa objavuje po kortikálnej aktivite na bazálnom prednom mozgu (súvisí najmä s funkciami kognitívne funkcie, ako je pozornosť a učenie), spôsobuje ich inhibíciu alebo deaktiváciu, čím umožňuje vznik spať.

Na druhej strane môže adenozín pôsobiť aj deaktiváciou hypokretinergných neurónov laterálneho hypotalamu, spojených s bdelým stavom, ako sme videli.

• Mohlo by vás zaujímať: "Časti nervového systému: anatomické štruktúry a funkcie"

Oblasti mozgu zapojené do REM spánku

Ako sme už spomenuli v prvých častiach, aktivita alebo mozgové vlny počas REM spánku sú podobné ako pri bdelosti, vykazujúce vysokú elektrickú frekvenciu pozorovanú technikou elektroencefalogramu.

Charakteristickým a charakteristickým znakom REM fázy je objavenie sa vĺn PGO (protuberance-geniculate-occipital), ktoré signalizujú, že jedinec je v REM. Vlny PGO sú veľké a krátke elektrické vlny, ktoré začínajú v moste, idú do laterálnych genikulárnych jadier a neskôr do okcipitálny lalok, konkrétne do primárnej zrakovej kôry.

Oblasťou s najväčšou účasťou v pôde REM je dorzolaterálny výbežok, ktorý je tvorený cholinergnými neurónmi, producentmi neurotransmiteru acetylcholínu. Táto oblasť je inhibovaná vyššie uvedenými jadrami raphe a locus coeruleus prostredníctvom projekcie norepinefrín, respektíve serotonín, a teda umožnenie a objavenie sa NREM spánku alebo stavu bdenie.

Podobne sa pozorovalo, že peribrachiálna oblasť, ktorá sa nachádza v ponse, ktorá je tvorená pedunkulopontínovým a laterodorzálnym tegmentálnym jadrom, spolu s horným intermediárnym retikulárnym jadrom sú tvorené cholinergnými neurónmi, ktoré produkujú acetylcholín, ktorý, ako sme už povedali, jednou z ich funkcií je riadiť REM spánok.

A) Áno, v závislosti od oblasti, kde sa cholinergné neuróny premietajú, vyvolajú alebo umožnia rôzne funkcie REM fázy: Projekcie do talamu (jedna z hlavných oblastí prenosu informácií v mozgu) a do bazálneho predného mozgu umožňujú kortikálna aktivácia a desynchronizácia a spojenia s laterálnym geniculate nucleus umožňujú alebo súvisia s PGO.

Uvažovalo sa aj o tom projekcie do tekta stredného mozgu, ktoré sa nachádzajú v mozgovom kmeni, riadia rýchle pohyby očía spojenie s laterálnou preoptickou oblasťou by mohlo súvisieť s erekciou penisu počas spánku.

Napokon, spojenia s neurónmi magnocelulárneho jadra medulla oblongata, ktoré sa tiež nachádza v mozgovom kmeni, mu umožňujú inhibovať motorické neuróny miechy, čím vzniká svalová atónia, strata svalového tonusu, typická pre REM spánok.

• Súvisiaci článok: „Tipy, ako sa dobre vyspať a poraziť nespavosť“

Oblasti zapojené do aktivácie mozgu

Je tiež zaujímavé vedieť, ktoré oblasti mozgu súvisia s aktiváciou alebo vzrušením, pretože budú dôležité a budú sa podieľať na nervovej kontrole spánku.

Hlavnou oblasťou zapojenou do mozgovej aktivity je systém vzostupného retikulárneho aktivátora, tiež známy ako SARA. Tú tvoria neuróny v hornej časti mozgového kmeňa, hypotalamus a bazálny predný mozog. Tieto dráhy spájajú talamus a mozgovú kôru, čo im umožňuje vysielať a správne reagovať na senzorické vstupy.

Ak dôjde k zraneniu alebo poškodeniu tohto systému, dôjde k zmene a zníženiu vedomia. Týmto spôsobom optimálne fungovanie SARA povedie k správnemu stavu bdelosti, ktorý neumožňuje stavy relaxácie alebo spánku.