Kako se reguliše san?

Sadržaj

• Sleep Essential Reads
• Mogu li vaše životinje pomoći s poremećajima spavanja?

Spavanje i budnost složeni su procesi koji zahtijevaju značajan dio moždanih kola za učinkovitu regulaciju. To nisu pasivni procesi, već složeno upravljana stanja koja moraju biti fino podešena kako bi djelovala učinkovito. Melatonin se prirodno oslobađa iz pinealne žlijezde kako opada svjetlost. Da smo nakon zalaska sunca bili u tami, što bi bilo prije izuma umjetne svjetlosti, to bi pomoglo u pokretanju procesa pospanosti i eventualnog zaspanosti. Ovo je reguliran ritam u tijelu i trajat će čak i ako se nalazimo u prostoriji koja je jako osvijetljena, ali jako svjetlo smanjuje proizvodnju melatonina. Nije ni čudo što u našem svijetu koji radi 24 sata dnevno, kad nam dan završi i kad se konačno popnemo u krevet, ono što izgleda tako prirodno - zaspati - može biti problematično i frustrirajuće. Nevjerojatno je da se takvi složeni i recipročni procesi, spavanje i buđenje, mogu fino podesiti i efikasno upravljati uz malo svjesnog razmišljanja ili napora s naše strane.

Ali kako se to događa? I zašto se to događa? Istraživanja u prošlom stoljeću dala su bolji uvid u neuronske osnove sna i budnosti nego ikada prije. Ovo je posebno istinito od otkrića REM spavanja 1950 -ih. Napredak evolucijske teorije također nam je pomogao da shvatimo kako se san razvio kod životinja i zašto je toliko važan za učinkovito funkcioniranje u svijetu.

Općenito govoreći, čini se da je san u velikoj mjeri povezan s veličinom tijela (Turek & Zee, 2017). Oposumi spavaju oko 18 sati, tvorovi oko 14,4 sata, mačke oko 12,5 sati, psi oko 10,1 sat, ljudi oko 8 sati, a slonovi oko 3 sata. Čini se da je to povezano sa brzinom metabolizma različitih vrsta. Veličina tijela je otprilike obrnuto povezana sa prosječnim vremenom spavanja. Uprkos ovim širokim općenitostima, jasno je da ovo nije jedini faktor koji regulira san jer postoji velika individualna i unutarvrsta varijabilnost. Na primjer, miševi iste veličine iste vrste ipak mogu imati ukupno vrijeme spavanja koje varira za oko 2,5 sata.

Živi sistemi moraju održavati homeostazu, stabilno stanje fizičkih i hemijskih procesa koji su potrebni da bi ostali živi. Evolucijski, mogućnost usklađivanja tjelesnih potreba s ritmom ciklusa dan/noć dala bi prednost opstanku vrste. Zaista, svaki do sada proučeni oblik života, biljka ili životinja, ima ugrađen 24-satni ciklus poznat kao cirkadijalni ritam. Ovaj ritam omogućava organizmu da se prilagodi 24-satnom ciklusu dan/noć naše planete. Za biljke bi to moglo značiti usmjeravanje lišća u smjeru izlazećeg sunca ujutro kako bi se maksimalno iskoristilo njegovo životno svjetlo.

Kao primjer za životinje, miševi su noćni jer su mali i stoga su lak plijen za veće grabežljivce. Spavanje danju kada je lako vidjeti i budnost noću kada nije, značajna je prednost za preživljavanje miševa. Čini se da je sklonost spavanju povezana s koordinacijom osnovnih bioloških procesa s očekivanim zahtjevima okoliša. Kada se ovim automatski upravlja unutarnjim homeostatskim procesima, nije potrebno da životinja razmišlja o spavanju ili buđenju, to se događa u vrijeme koje je najpovoljnije. Uzmite u obzir, na primjer, potrebu korištenja kupaonice. Ovo obično potiskuje cirkadijalni sistem tokom noći kada bi to bilo teško ili opasno. Svjesni smo koliko smetnje u spavanju mogu biti prekomerno aktivni mjehur ili crijevni problemi.

Važan model za razumijevanje regulacije sna razvijen je prije nekoliko desetljeća kako bi se objasnio ovaj proces kod životinja, a uspješno je proširen i na ljude. Ovaj model tvrdi da je san reguliran s dva glavna procesa. Prvi je homeostatski proces zvan S, koji pokreće san, a drugi cirkadijski proces koji se naziva C. Proces C kontrolira cirkadijalni pejsmejker u mozgu, dok proces S uključuje kemijske promjene u živčanom sistemu kako mozak koristi energije tokom dana. Interakcija ova dva procesa određuje vrijeme spavanja i buđenja (Achermann, & Borbely, 2017).

Sklonost spavanju raste kako dan odmiče, a homeostatski nagon za spavanjem raste. Ovo je slično načinu na koji glad djeluje. Općenito, što duže ne jedete, postat ćete gladniji. U međuvremenu, cirkadijalni ritam prati vrijeme kako bi omogućio efikasnu koordinaciju tjelesnih potreba sa mogućnostima koje nudi planeta u različito doba dana.

Primjer bi bio suzbijanje gladi tokom posta koji se javlja noću kada bi, historijski gledano, ljudima bilo teško ili nemoguće da imaju lak pristup hrani. Kasnije poslije podneva, homeostatski nagon za spavanje postaje sve veći. Cirkadijski sat za to vrijeme pomaže nam da ostanemo budni sve do negdje u večernjim satima kada dođe do usklađivanja između homeostatskog pogona i sklonosti cirkadijalnom snu, što dovodi do pospanosti i želje za spavanjem. Nasuprot tome, kako noć odmiče i homeostatski nagon za spavanjem je zadovoljan, cirkadijalna sklonost spavanju pomaže u održavanju sna do jutra, kada se dva sistema ponovo usklađuju.

Dvoprocesni model bio je od pomoći pri istraživanju faktora kao što su umor i performanse (Borbély et al, 2016). Nakon više od 30 godina istraživanja, pokazalo se djelotvorno u predviđanju vremena i intenziteta sna u različitim eksperimentalnim situacijama. Dva procesa kontinuirano djeluju danju i noću kako bi regulirali san i budnost. Bio je to temelj mnogih intervencija u ponašanju koje koristimo za liječenje nesanice i poremećaja cirkadijalnog ritma. To činimo boljom kontrolom faktora koji utječu na ove procese, kao što su izloženost svjetlu i vrijeme odlaska u krevet i ustajanje.

Sleep Essential Reads

Mogu li vaše životinje pomoći s poremećajima spavanja?