Вие сте тук

Каква е истинската причина да спим?

Изненадващо трудно е да обясним защо подремваме, може би, защото сънят прави много полезни неща, от които не можем да кажем кое е най-важно.

Има няколко неща, без които буквално не можем да живеем. Като въздуха. Също храната и водата. И накрая – сънят: дръжте животно насила будно за достатъчно дълго време и ще го убиете. Същото важи и за хората.

Този факт, сам по себе си, ни говори, че сънят трябва да прави нещо наистина важно. Но въпреки десетилетията усилени научни изследвания, все още няма единодушие какво точно е това нещо.

Изследователи откриват, че сънят е полезен за хората по много начини: помага ни да създаваме спомени и държи в ритъм социалния и емоционалния ни животи. Все още не знаем как, защо и дори кога сънят възниква.

На пръв поглед, сънят наистина не би трябвало да съществува. За животните няма много голям смисъл преднамерено да губят съзнание, понякога в продължение на часове и то всеки ден.

„Цената на загубата на съзнание за оцеляването е астрономическа“ – казва Матю Уолкър от Калифорнийския университет в Бъркли. Каквито и функции да изпълнява сънят, те трябва да са толкова фундаментално важни, че далеч да надхвърлят очевидната уязвимост, свързана с това да си заспал.

Това означава, че можем със сигурност да отхвърлим една най-простите теории за съня –че се унасяме, просто защото няма какво друго да правим.

Тази теория за съня може да бъде описана като най-мързеливата.  Веднъж щом животното се е нахранило, огледало се е за съперници и е изчерпало всички възможности за чифтосване, то явно е свършило всичко от програмата си. Без някаква спешна работа, губенето на съзнание убива време за няколко часа.

Това е забавна идея, но имайки предвид, че спящото животно е значително по-вероятно да бъде уловено и изядено от будното животно, тази хипотеза няма „никакъв смисъл“, казва Уолкър.

Можем да зачеркнем още една теория за съня.

all-mammals-sleepНякои изследователи предполагат, че сънят е добър начин да спестим ценна енергия, позовавайки се на факта, че телесната температура на бозайниците често се понижава през някои от фазите на съня.

Но Уолкър и много други изследователи не са убедени в това. Пресявайки фактите, ни става ясно, че сънят не служи за тази цел.

“Количеството енергия, която човек спестява докато спи, в сравнение с излежаването на дивана, е почти толкова, колкото ще откриете във филия черен хляб ” – казва той. “Просто не си струва да губиш съзнание за да спестиш 120 калории.”

В такъв случай, за какво тогава е сънят, щом тези идеи са отхвърлени? Преди да можем наистина да мислим върху този въпрос, ще бъде полезно да уточним нещо доста по-важно: кой спи?

Нямаме проблем да установим, че хората спят. Повечето хора могат да кажат, че домашните котки и кучета също спят.

Но може да се почувстваме не толкова сигурни идентифицирайки кога и дори дали домашната рибка спи. А когато става въпрос за по-малки или по-малко свързани с нас животни, ще бъдем още по-малко сигурни. Дали водното конче спи? Ами дъждовният червей?

Сега има нов консенсус по отношение на поведенческите характеристики, които дефинират съня, като тези функции могат да бъдат използвани, за да се търси сънят при по-простите животни, твърди Рави Алада от Северозападния университет в Еванстън, Илинойс.

Има три основни елемента. Първият и най-важен – сънят държи животното в покой и освен това мускулите не са много активни по време на сън.

Вторият – сънят прави животните по-бавни при отговор. Например, ако създадеш силен шум близо до спящо животно, то ще отговори по-бавно, отколкото будното животно.

И най-накрая, можем да разпознаем съня, защото той предпазва животното от умората. Ако държиш животно будно цяла нощ, то ще компенсира на следващия ден, като спи по-дълго, отколкото по принцип. Това понякога се нарича “възстановяване на съня”.


a-white-rhinocerosВъз основа на тези критерии, нараства увереността, че дори прости форми като плодовите мушици и микроскопичните кръгли червеи на практика спят. “Вече има множество публикации върху тези моделни системи”, заявява Алада.

“Вярвам, че поведенческите характеристики, които се използват, за да определят съня, са доста надеждни за идентифициране на това поведение при животните… и за разграничаването на съня от обикновената почивка”, заявява Пол-Антоан Либурел от Лионския неврологичен изследователски център във Франция.

Според Либурел сънят вече изглежда е най-универсалната характеристика на живота при животните. “От това се предполага, че сънят е фундаментален за оцеляването на видовете. Естественият подбор не го премахва.”

Всъщност, естетвеният подбор прави точно обратното: изгражда се върху концепцията за съня, като добавя нови етапи и нови функции.  В някакъв момент от праисторията се появява най-известната от фазите на съня: сън с бързо движение на очите /БДО/.

“Ако на площадката се появява ново дете, то това е сънят с БДО” – обяснява Уолкър. “Оригиналната форма на съня е без БДО”.

Корените на БДО до известна степен тревожат изследователи като Либурел.

Знаем, че хората притежават сън с БДО. Изглежда очевидно, че и почти всички други бозайници също го имат, дори “по-примитивните”,  снасящи яйца бозайници, като птицечовката.  Това означава, че имаме основания да мислим, че БДО сънят се е появил при някои от първите бозайници, които живеели на земята преди близо 220 млн. години. 

Динозаврите за първи път се появяват на Земята по същото време. Много от тях изчезват преди близо 65 млн. години, но една група динозаври оцелява – наричаме ги птици. И птиците, също като бозайниците притежават БДО сън.

Може би БДО сънят възниква при някакъв далечен прародител на бозайниците и птиците-динозаври, твърди Либурел, или пък се появява независимо и в двете групи. Но и в двата случая, защо се появява изобщо?

Някои изследователи смятат, че няма функционално обяснение и че БДО сънят е просто вторичен продукт от еволюционните промени. Например, според Рубен Райл от Университета на Балеарските острови в Майорка, Испания, може би е от значение, че както бозайниците, така  и птиците са топлокръвни. 

Райл и колегите му предполагат, че появата на топлокръвни животни задейства сложна верига от причини и следствия, които в крайна сметка налагат на прото-бозайниците да се адаптират към нощното съществуване – за разлика от своите активни по това време на денонощието предци – влечугите.

Прото-бозайниците започват да прекарват часовете на деня в сън  в подземните си хралупи, които предлагат защита едновременно от враговете и от силното слънце, което може да нарани чувствителното им зрение, адаптирано за нощта.

“Така, те съхраняват повечето от нервните механизми, които контролират древното им поведенческо устройство” – разказва Райл.

Всеки ден влечугите преминават през две основни поведенчески фази – пасивна фаза, през която лежат и затоплят тялото си, и активна фаза, през която събират храна, защитават се от враговете си, социализират се или се плодят.

Райл твърди, че някои от “най-примитивните” области в мозъците на прото-бозайниците продължават да следват тези древни  модели на дейност, дори след като  “по-развитите” мозъчни участъци са се “убедили”, че никаква влечугоподобна ментална активност не се е трансформирала в реално поведение.  

Това означава, че можем да приемем съня без БДО като директна последица от топленето на влечугите, а БДО съня като наследство от тяхната дневна активност. “Тази дейност е била заключена в парализирано тяло” – заявява той. “Това е произходът на БДО и сънищата.”

Това може да звучи повече като история, отколкото като правдоподобна хипотеза, но някои установени факти я подкрепят.

Например, има добро доказателство, че първите бозайници са нощни същества и този нощен фактор оказва влияние на поведението.

rem-sleep-seems-to-have-an-important-functionСъщо така ни е известно, че мозъците ни имат забележителна активност по време на БДО съня – те са толкова активни, че мозъкът по време на БДО сън изглежда като мозъка на влечуго, което е напълно будно. По тази причина, БДО сънят е често наричан “активен сън” или дори “парадоксален сън”.

Дори и при това положение, има изследователи, които не споделят мнението, че БДО сънят е страничен ефект от по-голяма еволюционна промяна.

Уолкър, например, е убеден, че БДО сънят има реална и важна функция. “Свършили сме доста работа, която предполага, че сънят, и в частност БДО сънят, помага за регулирането на емоционалните функции на мозъка” – твърди той.

Спомнете си за детството си, казва Уолкър. Ако се опитате да извикате най-силните си и ранни спомени, почти всички те ще са свързани с емоционален момент – може би вълнуващ рожден ден или плашещото усещане да сте разделени от родителите си през първия ви ден в училище.

“Удивително е как въпреки че извикахте спомени от емоционално събитие, те сами по себе си вече не са емоционални. Вече не предизвикват същата висцерална реакция” – обяснява Уолкър.

За тази промяна трябва да сме благодарни на БДО съня, казва той. БДО сънят извършва много важна функция – позволява ни да си спомним и да придобием важен опит, без да сме осакатени от емоционалното бреме, което по принцип притежават самите спомени.

“БДО сънят осигурява терапия през нощта” – продължава Уолкър. “Помага на мозъка елегантно да раздели горчивата емоционална кора от богатия на информация портокал.”

Тази хипотеза дори предлага обяснение на обезпокоителните състояния като посттравматичното стресово разстройство (ПТСР).

Хората с ПТСР често преживяват емоционално непреодолими спомени, които ги връщат назад в някакво събитие. 

“Войник с ПТСР влиза в паркинг и чува експлозия в двигателя на кола. Не само си спомня за военната обстановка, но има и емоционална реакция – сърцебиене, потене на ръцете” – казва Уолкър. “Това ни говори, че мозъкът не е разделил емоцията от спомена.”

Уолкър отбелязва, че повтарящите се кошмари са отличителен белег на ПТСР.  Твърди, че може да интерпретираме така – мозъкът предлага на БДО съня силно емоционални спомени, за да бъде премахната емоцията.

Но по някаква причина БДО не се справя. Споменът остава емоционален. Така че на следващата нощ мозъкът опитва отново, със същия резултат, и това се повтаря.

Дори ярките сънища, които имаме по време на БДО сън, изглежда са адаптирани като част от този процес. По този въпрос знаем и от основополагащата работа на изследователката на съня Розалин Картрайт, която работи в Чикаго през 80-те и 90-те години.

Картрайт изучава навиците, свързани със съня, на хора, които показват симптоми на депресия като следствие от неприятни разводи.

След една година, именно хората, които имали най-дългите и най-неприятни сънища, постигнали клинично решение на своята депресия. Парадоксално, онези изследвани, чиито сънища приличали на сънищата на хора без депресия, останали в депресия.

Това беше зашеметяващо откритие – признава Уолкър.

Преди изглеждаше приемливо, че сънищата са просто любопитен страничен ефект от съня – подобно на начина, по който крушката дава топлина като страничен ефект от основната ѝ функция – да дава светлина. “Но ако това наистина е вярно, резултатите на Розалин Картрайт не биха имали какъвто и да е смисъл” – обяснява Уолкър.

Взети заедно, тези открития сочат, според Уолкър, че БДО сънят се появява при птиците и бозайниците, защото и двете групи са мисловно и социално развити. Те използват съня и сънищата, за да помогнат на будния свят да добие смисъл. “Мисля, че връзката между топлокръвните донякъде се явява нещо, което отвлича вниманието от основния въпрос” – казва той.

Това може да обясни защо човешкият сън е толкова необичаен. Изследване, публикувано в края на 2015 г. разкрива, че 25% от съня ни е в състояние на БДО, докато при повечето примати процентът е от 5 до 10. Може да се обясни с факта, че нашите социални връзки са доста по-сложни – казва Уолкър.

Може би се спираме много на въпроса защо бозайниците и птиците са развили БДО сън. А по отношение на съня без БДО, който е възникнал пръв и се наблюдава при много повече животни?

Сънят трябва да е възникнал по някаква причина. Каквато и да е тя, трябва да е свързана с някакво биологично свойство или свойства, споделени от всички животни, които спят – не само от бозайниците и птиците.

Робърт Кантър от Колеж „Дартмут“ в Хановер, Ню Хампшир смята, че е идентифицирал това свойство – връзката между сложния мозък и нервната система. Или по-специално сложният мозък, чрез който сигналите са предавани на молекулите, наречени  невротрансмитери.

Между нервните клетки има малки съединения, наречени синапси.  Когато една клетка иска да изпрати съобщение на съседна, често ѝ го изпраща в химическа форма като рояк от невротрансмитерни молекули, които се залепят за рецепторите на получаващата клетката.

“Този молекулярен процес е общото между всички индивиди, които спят” – заключава Кантър. “Съществува огромно множество синапси в нервната система, без значение от сложността.”

Но, добавя Кантър, този процес идва с една уловка.

Безкрайното множество от невротрансмитерни молекули, което се натрупва в синапса, започва да пречи на правилното му функциониране. Появява се необходимост от процес, който да отмие тези молекули. Този процес се осъществява най-ефективно когато спим.

Кантър флиртуваше с тази идея известно време, когато през 2012г. получи значителен тласък. Невролози откриват непозната до момента мрежа от съдове в мозъка, която премахва течностите между мозъчните клетки – “глимфатичната система”. След една година е разкрито, че глимфатичната система е най-активна по време на сън.

“Чел съм доста малко за глимфатичната система през последните няколко години” – споделя Кантър. “Като най-изненадващ ме порази фактът, че доколкото ми е известно, никой не е изследвал систематично какви са точно тези разтворими вещества, които се съдържат в течността, която е отмита.”

Той подозира, че невротрансмитерите са донякъде изобилстващи в тази течност. Ако това е вярно, то предлага обяснение на произхода на съня – отмиването на невротрансмитерите е толкова важно за нервната система, че за да бъде изпълнено, животните започват да спят – въпреки недостатъците, които съпътстват загубата на съзнание.

Почти е сигурно, че сънят играе роля в тази дейност по почистване на мозъка, вярва Уолкър. Но не можем да сме сигурни, че това е единственият фактор, който предизвиква появяването на съня.

Проблемът е в това, че може сънят да се е появил преди мозъчната и нервната системи да са се възползвали от възможността, която осигурява – да отмива нежеланите молекули от мозъка.

too-tired-to-find-a-more-comfy-spotТова е проблем, пред който често са изправени биолозите, които се стремят да изяснят защо са се появили някакви специфични особености – еволюцията има навика да сменя предназначението на нещата.

Например, дишането е много важно за снабдяването с кислород и премахването на въглеродния диоксид, но сега има и огромно значение за човешките реч и пеене. “Никой не би твърдял, че /респираторната/ система /първоначално/ е служела за произвеждането на думи” – казва Райл.

Точното определяне на движещите фактори, които са довели до възникването на съня, би било предизвикателство, защото сънят има много полезни ефекти.

Сънят въздейства на всяка главна система в тялото. Ограничете съня и не само мозъкът ви ще се мъчи: репродуктивната, метаболитната, сърдечно-съдовата, терморегулаторната и имунната системи също ще пострадат, казва Уолкър. По принцип, еволюцията на съня може да е задвижена от ползите, които той носи на всяка от тези системи.

“Свикнали сме да си задаваме въпроса: “Дали сънят прави нещо добро и дали служи на някоя функция?” – казва Уолкър. “Сега сме принудени да обърнем въпроса и да попитаме дали има нещо, което не е подобрено от съня или нарушено от липсата му. И към момента отговорът е “не”.”

За щастие, Земята все още е дом на някои представители на най-ранните групи животни – като медузата, при която може да се види примитивна форма на сън. Вероятно изучавайки тези “примитивни” животни, ще успеем да разберем какво първоначално е довело до появата на съня, смята Алада.

Дори едноклетъчните организми, поне тези които не живеят повече от 24 часа, могат да ни дадат насоки. “Те показват етапи, които ние наричаме пасивна и активна клетъчна дейност” – разказва Уолкър. “Това може да се счита за предшественик на съня.”

Уолкър ни предлага една последна мисъл. “Това е идея, която е отхвърлена от други изследователи, но – може би задаваме изцяло погрешен въпрос.”

Всички обяснения на съня, които сме изследвали, в крайна сметка се свеждат до едно – сънят е състояние, в което влизаме, за да поправим системите, които са изложени на стрес, докато сме будни. Дебатът винаги се е въртял около това коя система е първопричината.

Но можете да обърнете този аргумент и да кажете, че сънят е толкова полезен, че въпросът е защо животните изобщо се събуждат. Може би всъщност точно вредното състояние на будност е еволюционна мистерия, а не сънят.

“Какво ще кажете за тази хипотеза: сънят е бил първото състояние на живот и от съня се е появила будносттa”, пита Уолтър. “Мисля, че вероятно това е нелепа хипотеза, но също така не е напълно неоснователна.”

Превод: Йоанна Николова

Източник: BBC

Коментари

коментара

Related posts

By continuing to use the site, you agree to the use of cookies. more information

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close