Какво се случва в мозъка ни, докато спим?

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on email

 

Автор: Ивелина Николова

 

Хората прекарваме една трета от живота си в сън. Тези данни сами по себе си ни показват каква голяма част заема той от съществуването ни, което автоматично ни довежда до идеята, че е един от основните фактори за доброто ни здраве. Сънищата са обект на дълго изследване от страна на учените и до ден днешен спането все още остава като процес, съдържащ в себе си неизвестни факти. Точно това е причината да се създават толкова много проучвания, които целят да отговорят на въпросите:


РЕКЛАМА:

***

Защо сънуваме и как функционира мозъкът ни през това време?

Всички същества имат нужда от сън и освен хората, животните също са обект на наблюдение от страна на учените, понеже всеки един организъм функционира различно в зависимост от околната среда. Животните, които се намират под постоянна опасност, нямат възможност да спят за дълго време, тъй като трябва да имат готовност да се спасят от евентуални опасности. Такива например са жирафите, които прекарват само половин час на ден в сън, разделен на интервали по няколко минути. От друга страна, делфините спят единствено с лявата или дясната половина на мозъка си, защото дишането им не се контролира автоматично, и ако целият им мозък е под действието на съня, ще спрат да дишат, а животните, чиито сън наподобява в най-висока степен този на хората, са октоподите. Но как точно стоят нещата при нас?

 

 

Учените определят съня като „черна дупка“ – знаят как функционира, но не и какво точно се случва в съзнанието ни, докато спим. Точно поради това, през 2021- ва година група изследователи създават проучване, чиято цел е да наблюдават активността на мозъка ни по време на сън. Обект на наблюдение в него е доброволно включилото се 5-годишно момче – Джейми Лопез, като, за да успеят да проследят мозъчната активност, учените поставят на главата му електроенцефалограф с електроди, който стои под формата на шапка. Електродите измерват електрическата активност между невроните, свързани помежду си чрез синапси, по които си подават сигнали, отчитащи се от електроенцефалографа. След това се създават модели под формата на мозъчни вълни, като в този случай те се отчитат през период от пет секунди. Това помага на учените да наблюдават активността в мозъка на момчето, докато спи.                                       

Резултати, получени от това проучване показват, че мозъчните вълни започват да се забавят, докато момчето преминава от будно състояние в заспало и този процес не спира, докато не стигнат до най-дълбоката фаза на съня, където са най-бавни.

         

Модел на мозъчни вълни.

 

Кои са фазите на съня?

Когато сме в будно състояние, мозъкът ни се намира в БЕТА-състояние. През това време участваме активно  в различни дейности и контролираме съзнанието си, докато, ако спим, се намираме в ДЕЛТА-състояние, при което мозъчните вълни са много бавни и сме в дълбок сън. Връзката между тях обаче се нарича АЛФА-състояние, като то е най-известно с чувството на спокойствие и се упражнява от доста хора по време на медитация. Точно това усещаме когато започнем да се унасяме малко по малко в съня си, но все още не сме напълно заспали.

Тези АЛФА-вълни на мозъка се наблюдават и от учените по време на проучването. Те отбелязват началото на целия процес на сънуване, като след това започва редуването на бързите и бавни мозъчни вълни, които определят в каква фаза се намира мозъкът на Джейми докато спи. За да представят нещата, учените създават схема, която показва различните фази на съня при всеки един човек, като те се разделят най-вече в две разновидности – REM и Non-REM фази, които се редуват по време на целия процес, така, сякаш всяка една от тях се опитва да доминира над другата. Наименованието им се състои от абревиатурата на израза „rapid eye movement“, превеждайки се на български като „бързо движение на очите“, което се забелязва, докато сънуваме, и всяко едно движение предполага началото на нова сцена в съня ни.  

Когато Джейми заспива, мозъчните вълни се забавят, преминавайки през Non-REM фазата, която заема по-голямата част от съня му. През нея съзнанието му не го въвежда в сънища, което води до наименованието му „Не-REM“, тъй като не се наблюдава движение на очите и това се предполага от бавните вълни на мозъчна активност. Те не спират да се забавят, докато мозъкът му не достигне до най-дълбоката фаза на съня, по време на която всички хора се събуждаме най-трудно и след това се чувстваме така, сякаш сме загубили досега си с реалността.

                                           

Фази на съня.

 

След като мозъкът на Джейми напуска дълбоката фаза, вълните започват да се забързват, достигайки до REM-фазата, през която той вече започва да сънува различни сцени. Интересното нещо, което учените забелязват относно тази фаза, е че мозъчните вълни са същите като тези, когато се намираме в будно състояние. Това се предполага от активността на мозъка в създаването на най-различни ситуации по време на сънищата. Смята се, че те се създават от него, за да ни подготвят за опасности и злополучни събития, като вече преживели подобни ситуации в съня си, ще знаем как да действаме и в реалността. За жалост обаче много хора преживяват тези събития не само в съня си.

 

Сънят при хора, страдащи от посттравматичен стрес и инсомния

Преживяването на травмиращи събития води до образуването на посттравматичен стрес в живота на много хора. При голяма част от тях се наблюдава повтаряне на събитията по време на сън, което води до нарушаване на неговото качество, поради образуването на кошмари, които пречат на човека да остане спокоен през нощта. За да изследват това влияние върху съзнанието, учените създават проучване, чиято цел е да се открие причината хората, страдащи от посттравматичен стрес, да продължават да сънуват кошмари относно психологичната си травма всяка вечер.

Обектът на това проучване са пожарникари, които се разделят на две групи- тези от първата трябва да останат будни след преживяване на травмиращо събитие, а от другата могат да заспят веднага след това. Основната мисъл в това разделяне е, че пожарникарите от първата група имат повече време да се успокоят, вместо веднага да пренесат остатъците от събитията в съня си. В края се установява, че те се справят по-лесно с посттравматичния стрес и то именно защото са останали будни след травмата. При втората група се наблюдава накъсване на REM фазата на съня, безпокойство и хиперактивност, които са съпътствани по-късно и от кошмари, влошаващи качеството на съня, донасяйки още повече стрес. 

Другият тип хора, които не могат да се насладят на съня си, са тези, страдащи от инсомния, което се превежда като „безсъние“. Тя започва да нарушава съня на все повече хора по света, като това се равнява на 10% от световното население. Известно е, че хората страдат от това поради високото количество стрес в ежедневието им, който не спира да ги съпътства дори когато наближи времето им за почивка и спокойствие.

За да изследват активността на мозъка по време на това разстройство на съня, учените наблюдават Рейни Мец – жена, която се бори с него през целия си живот. За тази цел, те поставят върху главата ѝ електроенцефалограф, съдържащ стотици електроди повече от нормалния, които да уловят активността в мозъка ѝ по-ефективно. Характерно при Рейни е, че лесно се пренася от будно в заспало състояние, но два часа по-късно се събужда и не може да заспи повече. След наблюдението на мозъчните ѝ вълни по време на този процес, учените установяват, че докато тя се намира в REM фазата на съня, вълните започват да променят състоянието си така, сякаш жената е будна, докато всъщност спи. Това най-често се случва поради чувството на тревожност, което Рейни изпитва през деня.

За да достигнат до отговора на загадката, учените създават експеримент, чрез който да установят защо стресът е причината много хора да страдат от инсомния. Те правят това по един по-нестандартен начин – като възлагат задача на участниците да изпеят определена песен, без да чуват гласа си. Това се случва както при хора, които не страдат от инсомния, така и при Рейни. След като са приключили с изпълнението на задачата си, всички са поставени в ядрено-магнитен резонанс, където вече могат да чуват своето пеене. През това време, учените наблюдават активността в мозъка им и забелязват една високо активна част – амигдалата. Тя е свързана с емоциите като страх и тревожност и най-често се активира, когато пред нас настъпва определена опасност. В този случай, се свързва с чувството на срам, което изпитват участниците в проучването, докато слушат пеенето си.

Активиране на амигдала.

      

За да открият връзката на това с инсомнията, изследователите оставят всички в ядрено-магнитния резонанс и през вечерта, за да наблюдават как реагира мозъкът им по време на сън вследствие от това събитие. Интересното тук е, че при Рейни амигдалата все още остава активна дори докато спи, а при хората, които не страдат от инсомния, тази активност намалява. Това доказва, че тези, страдащи от инсомния, са много по-податливи на стресови ситуации и често не могат да се насладят на качествен сън именно защото този стрес не спира да ги съпътства дори през вечерта.

Освен, че може да има негативни прояви, сънят също така може да действа много положително за определени задачи, като запомнянето на нова информация. Това създава въпроса:

 

Как ни помага сънят при усвояването на информация?

През 1924-та година учени от Корнелския университет в САЩ провеждат проучване с участието на студенти. Те наблюдават две групи от тях – едни, които остават будни, след като са присъствали на лекции и други, които си лягат да спят след това. По този начин установяват, че участниците от втората група помнят нещата много по-добре на следващия ден.

За да открият причината за това обаче, през 2021-ва година, учени от университета в Аризона създават проучване, чийто обект на наблюдение са деца, поради наличието на честите следобедни дремки в ежедневието им. През неговото провеждане, учените им показват няколко различни предмета, измисляйки за тях несъществуващи думи, които децата трябва да запомнят. Тук отново се разделят на две групи, както при проучването със студентите, и се установява, че тези, които спят след като са научили нова информация, усвояват 80% от нея, за разлика от другите, усвояващи само 30%.

                                                                                

Credit: depositphotos

 

Това се дължи на действието на частта от мозъка ни, наречена хипокампус. В нея се съхранява нова информация, но в ограничено количество и с по-краткотраен ефект. Именно сънят е начинът да прехвърлим информация от хипокампуса в кортекса, който е свързан с дълготрайната памет. По този начин, когато се събудим, хипокампусът ни е изпразнен и сме готови да усвоим още информация, като сме запомнили другата много по-добре, а това се наблюдава при децата много по-често поради постоянния приток на нова информация относно обкръжаващия ги свят.

Много често обаче си мислим, че по-важно е количеството сън, което получаваме, докато качеството му също така е определящо за начина, по който ще се чувстваме през деня. Това отново ни кара да си зададем въпрос:

 

Защо качеството на съня е толкова важно?

За да достигнат до отговора на този въпрос, учените създават проучване, по време на което разделят участниците на две групи – такива, които спят за 5 часа, и други, които спят за 8 часа, но са събуждани през всеки един час. В края стигат до заключението, че тези, които спят за по-кратко време, се чувстват по-добре от тези, чийто сън непрекъснато се нарушава. Като причина за това може да се отбележи, че те не успяват да навлязат в дълбоката фаза на съня, когато мозъчните вълни се забавят, вследствие на което мозъкът им остава хиперактивен през цялото време. При тези хора се наблюдават симптоми на депресия и повишена тревожност през деня, което води до нарушаване на качеството на живот.

Изглежда, че сънят съдържа много функции в себе си и е изключително важен както за физическото, така и за психичното ни здраве. Лишаването ни от него може напълно да наруши правилния ритъм на живота ни, създавайки проблеми с концентрацията ни и взаимоотношенията ни с останалите. Точно затова трябва да се стремим към осигуряването на условия за качествен сън, след който ще се чувстваме бодри и готови за предизвикателствата, които денят ни поднася.

 

Източници:

Mysteries of Sleep – Exploring the Hidden Dimensions of Brain | Science Documentary 2021

ТЕТА планета
https://thetaplanet.com/5-вида-мозъчни-вълни-и-1-от-тях-която-ще-ви/

Wikipedia
https://bg.wikipedia.org/wiki/Електроенцефалография