Prečo spíme?

Video: Collection hodil dieťa hračky pre deti, zatiaľ čo spíme kozľatá detských

Všetko od octomilky na delfíny potrebujú čas od času, aby zakryl oči. Dôvodom pre to, zdá sa, že sa nachádza v mozgu a zostáva jednou zo záhad biológie.

Na tomto zasadnutí trávime zhruba tretinu svojho života. Ak budeme toto popierajú, dostaneme chorá. Ale stále nie sú dobre vedia, prečo by ste mali spať.
Na prvý pohľad je odpoveď jasná: pre mozog a ďalšie orgány mohli odpočívať a zotaviť. Ale prečo nemôže máme odpočívať, zostať hore a pokračoval mať na pozore? Prečo nemôžeme znovu získať silu, byť triezvy? Riddle ...

Foto HelenHates Peas.

Spánok - tak rozšírený v povahe tohto javu, že to musí byť veľmi užitočný. Dokonca aj ovocné mušky a hlísty, občas sa dostanú do stavu úplnej nečinnosti, vyšiel nie je tak jednoduché, to znamená, že spánok je charakteristický aj tých najjednoduchších zvierat. Ale dlhodobé pozorovanie a nedal vzťah medzi spánkom a fyziologickým potrebám zvierat. Takže ďalšie tajomstvo je rozmanitosť druhov spánku.

Napríklad niektoré netopiere spí 20 hodín denne, a veľkých bylinožravých cicavcov - menej ako štyri. Kone a robí dosť zdriemnuť stojí po dobu niekoľkých minút denne, ktoré sa skladajú z približne troch hodín. Niektorí novorodenci delfínmi a veľryby sú hore so svojimi matkami v priebehu prvého mesiaca.

Stručne povedané, nájsť jediný univerzálny funkciu spánku a neuspel. "Fyziologické zmeny počas spánku veľmi líši v rôznych druhov - povedal Marcos Frank z University of Pennsylvania (USA). - Ale všetci spánok ovplyvňuje fungovanie mozgu ". Z tohto dôvodu, väčšina výskumníkov sa zamerala na toto teleso. Najviditeľnejšie znamení spánku je uznávaný, relatívne vzaté, straty "vedomia" (alebo skrátene "vedomia" niektorých zvierat). A nedostatok spánku vedie k kognitívne kríze nielen u ľudí, ale aj u potkanov, octomilky, a takmer všetky ostatné druhy študoval.

Hlavná časť je s pomalými vlnami fázy spánku, známy ako tretiu fázu, alebo fázu hlbokého spánku (viď obr.). Jeho zvláštne charakteristické mozgové vlny elektrickej aktivity spôsobené synchronizovaným aktivácia neurónov, ku ktorému dochádza približne raz za sekundu. S ňou miešať ďalšia fáza - rapid eye pohyb fáza, kedy mozgová aktivita sa podobá bdelosť, a prechody medzi nimi.

Hlavná časť je obsadená pomalými vlnami fáze spánku, známy ako tretiu fázu, alebo fázu hlbokého spánku.

Predpokladá sa, že sen - to je fáza pomalých vĺn, pretože je v tomto období je všetko, čo je potrebné urobiť, aby spánku tela. To je v tejto fáze práce mozgu najviac silne odlišuje od bdelosti. Vo svojich raných vĺn stávajú predovšetkým skvelé, keď je potreba spánku je maximálna. Ak nechcete spať dlhšiu dobu, budú tieto pomalé vlny zvyšovať, kým zaklyuote nos.

Vysvetlenie funkcií spánku možno rozdeliť do dvoch hlavných skupín: tých, ktoré súvisia s "opravou" a "údržbu" v mozgu, a druhá - s výkonom mozgových funkcií unikátnych spať.

Pred sto rokmi to bolo si myslel, že doba bdelosti v nás vyvoláva hromadenie toxínov, že sme sa konečne nemôžu odolať a ísť spať, aby sa očistil mozog. Táto látka nebola nájdená, a moderná verzia rovnakého hypotézy sa uvádza: deň, dochádza k postupnému poklesu napájania veľkých molekúl, potrebných pre funkciu mozgu, vrátane proteínov, RNA, a cholesterolu. Zásoby sú doplňované ako čas počas spánku. V pokusoch na zvieratách sa zistilo, že výroba takýchto molekúl sa zvyšuje v priebehu pomalej vlny spánku. Avšak, podľa skeptikov, jedná sa iba o korelácie a nemôžeme povedať, že naša túžba po spánku závisí na úrovni týchto molekúl.

Druhá skupina má tiež dlhú históriu. Viac Sigmund Freud navrhol, že všetky sny sú venované implementácii hýčkané túžby (často skrytého), ale vo vede, nebola potvrdená táto hypotéza. Avšak, tam je dobrý dôvod sa domnievať, že v priebehu spánku mozog stále hrá veľmi významnú a jedinečnú vlastnosť - je zapojená do konsolidácie pamäti. Spomienky nie sú vytesané do kameňa v čase udalosti. Spočiatku sú uchovávané v akomsi RAM a až potom, že z nejakého dôvodu sa zdalo dôležité, je poslaný do ROM.

Pokusy na zvieratách a ľuďoch ukázali, že najmocnejší pamäte sú vytvorené pri zapamätanie a spomínaní momenty zdieľaný sen. Napríklad, pri jednom z pokusov sú elektródy umiestnené v mozgu potkanov ukázali, že počas spánku malej skupiny neurónov reprodukovať prevádzkový režim, ktorý bol prvýkrát detekovaný, keď potkany boli hore a skúseností.

Je získava na sile nová hypotéza, zjednocuje dve vysvetlenia od roku 2003. V stredu jej pozornosti - synapsiách, ktorými neuróny komunikujú. Je známe, že pri tvorbe spomienok synapsií zapojených do tohto procesu, neuróny silnejšie. Základnou myšlienkou je, že v bdelom stave, sme neustále vytvárať nové spomienky a tým posilniť synapsie. Ale tento proces nemôže pokračovať do nekonečna: na nejaký bod by sa dosiahla maximálnu energetickú účinnosť a nové spomienky prestanú byť vytvorený. Riešenie tohto problému sa stáva spánku s pomalými vlnami fázy: v neprítomnosti prichádzajúcich dát prúd pomaly "vypálenie" neuróny synapsie postupne znižuje sily vo všetkých smeroch, pričom sa udržuje relatívny rozdiel sily medzi synapsií, čo umožňuje nové spomienky konzervovaná (pozri nižšie uvedený obrázok.).

Pri absencii prichádzajúceho dátového toku pomaly "pálenie" neuróny postupne znižovať silu synapsií vo všetkých smeroch, pri zachovaní relatívnej rozdiel v sile medzi synapsií, čo umožňuje nové spomienky zostávajú.

Video: Prečo sme spať? FAKTY O spánku, ak #

Na podporu "hypotézy synaptických homeostázy" získal veľa dôkazov. zobrazovanie ľudského mozgu naznačuje, že naša sivá hmota potrebuje viac energie na konci dňa, než na začiatku. Giulio TONON a Chiara Cirelli Univerzitného Viskonskinskogo v Madisone (USA), čo je hypotéza, že sa ukázalo, že u hlodavcov a vrtuľou zvyšuje pevnosť synapsií v čase bdenia a počas spánku klesá. Navyše, keď budeme študovať, čo práca vyžaduje určitú časť mozgu, že je táto oblasť vytvára intenzívnejšiu pomalé vlny počas následného spánku.

Cez veľkú pozornosť v posledných rokoch získala túto hypotézu, že sa doteraz nepodarilo získať srdce jedného a všetky. Napríklad neuroscientist Jerry Siegel z University of California v Los Angeles (USA), je toho názoru, že sen - je to len adaptívne spôsob, ako ušetriť energiu bez kŕmenia a chovu. Zviera je na pokojnom mieste, skryté v ňom, a chráni sa pre budúcnosť. Ale rozdiely v spôsobe spánku medzi jednotlivými druhmi - v dôsledku rozdielov v životnom štýle.

Ale väčšina stále tendenciu si myslieť, že funkcia spánku je rovnako zložitý ako mozog je zložitý. Pravdepodobne stručná odpoveď na otázku, prečo spíme, ťažko schopný dostať.