Główny inny

Biologia snu

Spisu treści:

Biologia snu
Biologia snu

Wideo: Twój MÓZG, gdy ŚPISZ ! Faza REM i nie tylko... 2024, Lipiec

Wideo: Twój MÓZG, gdy ŚPISZ ! Faza REM i nie tylko... 2024, Lipiec
Anonim

Aspekty patologiczne

Patologie snu można podzielić na sześć głównych kategorii: bezsenność (trudność z zapoczątkowaniem lub utrzymaniem snu); zaburzenia oddychania związane ze snem (takie jak bezdech senny); hipersomnia centralnego pochodzenia (taka jak narkolepsja); zaburzenia rytmu okołodobowego (takie jak jet lag); parasomnie (takie jak lunatycy); oraz zaburzenia ruchowe związane ze snem (takie jak zespół niespokojnych nóg [RLS]). Każda z tych kategorii zawiera wiele różnych zaburzeń i ich podtypów. Kryteria kliniczne dla patologii snu zawarte są w Międzynarodowej klasyfikacji zaburzeń snu, która wykorzystuje skondensowany system grupowania: dyssomnia; parasomnia; zaburzenia snu związane z zaburzeniami psychicznymi, neurologicznymi lub innymi; i proponowane zaburzenia snu. Chociaż wiele zaburzeń snu występuje zarówno u dzieci, jak i dorosłych, niektóre zaburzenia są specyficzne dla dzieciństwa.

Hipersomnia centralnego pochodzenia

Epidemiczne zapalenie mózgu letargiczne powstaje w wyniku infekcji wirusowych mechanizmów czuwania w snu w podwzgórzu, strukturze na górnym końcu pnia mózgu. Choroba często przechodzi przez kilka etapów: gorączka i majaczenie, hiposomnia (utrata snu) i hipersomnia (nadmierny sen, czasem graniczące ze śpiączką). Często obserwuje się również odwrócenie 24-godzinnych wzorów czuwania i snu, jak również zaburzenia ruchów gałek ocznych. Chociaż zaburzenie jest niezwykle rzadkie, nauczyło neuronaukowców roli, jaką odgrywają poszczególne regiony mózgu w przejściach sen-czuwanie.

Uważa się, że narkolepsja obejmuje specyficzne nieprawidłowe funkcjonowanie podkorowych ośrodków regulacji snu, w szczególności wyspecjalizowany obszar podwzgórza, który uwalnia cząsteczkę zwaną hipokretyną (zwaną także oreksyną). Niektóre osoby, które doświadczają ataków narkolepsji, mają jeden lub więcej z następujących objawów pomocniczych: katapleksja, nagła utrata napięcia mięśniowego, często wywoływana reakcją emocjonalną, taką jak śmiech lub lęk, a czasami tak dramatyczna, że ​​powoduje upadek osoby; hipnagogiczne (początek snu) i hipnopompiczne (przebudzenie) halucynacje wzrokowe podobne do snu; oraz hipnagogiczny lub hipnopompiczny paraliż snu, w którym osoba nie jest w stanie poruszać mięśniami dobrowolnymi (z wyjątkiem mięśni oddechowych) przez okres od kilku sekund do kilku minut. Ataki na sen obejmują okresy REM na początku snu. To przedwczesne wywołanie snu REM (które występuje u zdrowych dorosłych na ogół dopiero po 70–90 minutach snu NREM oraz u osób z narkolepsją w ciągu 10–20 minut) może wskazywać, że objawy dodatkowe są zdysocjowanymi aspektami snu REM; tj. katapleksja i porażenie reprezentują aktywne hamowanie motoryczne snu REM, a halucynacje reprezentują senne doświadczenie snu REM. Wystąpienie objawów narkoleptycznych jest często widoczne w połowie okresu dojrzewania i w młodym wieku dorosłym. U dzieci nadmierna senność niekoniecznie jest oczywista, a senność może objawiać się trudnościami w skupieniu, problemami behawioralnymi lub nadpobudliwością. Z tego powodu zwykle bada się obecność innych objawów narkoleptycznych - takich jak katapleksja, paraliż senny i halucynacje hipnagogiczne.

Hipersomnia idiopatyczna (nadmierne spanie bez znanej przyczyny) może obejmować nadmierną senność i senność w ciągu dnia lub nocny okres snu dłuższy niż normalny, ale nie obejmuje okresów REM na początku snu, jak widać w narkolepsji. Jeden z doniesień o jednoczesnym wystąpieniu hipersomnii, niewydolności serca spadającej podczas snu, sugeruje, że sen hipersomniak może nie być tak spokojny na jednostkę czasu, jak normalny sen. W swojej pierwotnej postaci hipersomnia jest prawdopodobnie dziedziczna (podobnie jak narkolepsja) i uważa się, że wiąże się z pewnym zakłóceniem funkcjonowania ośrodków podwzgórza; jednak jego mechanizmy przyczynowe pozostają w dużej mierze nieznane. Chociaż stwierdzono pewne subtelne zmiany w regulacji snu NREM u pacjentów z narkolepsją, zarówno narkolepsja, jak i idiopatyczna hipersomnia na ogół nie charakteryzują się rażąco nieprawidłowymi wzorcami snu EEG. Niektórzy badacze uważają, że nieprawidłowości w tych zaburzeniach polegają na niepowodzeniu w „włączaniu” i „wyłączaniu” mechanizmów regulujących sen, a nie w samym procesie snu. Zbieżne dowody eksperymentalne wykazały, że narkolepsja często charakteryzuje się dysfunkcją określonych neuronów znajdujących się w podwzgórzu bocznym i tylnym, które wytwarzają hipokretynę. Hipocretyna bierze udział zarówno w regulacji apetytu, jak i snu. Uważa się, że hipokretyna działa jako stabilizator przejść między snem i czuwaniem, wyjaśniając w ten sposób nagłe ataki snu i obecność zdysocjowanych aspektów (REM) snu podczas czuwania u pacjentów z narkolepsją. Objawami narkoleptycznymi i hipersomniakowymi można czasem zaradzić za pomocą leków pobudzających lub leków tłumiących sen REM.

Kilka postaci hipersomnii ma charakter raczej okresowy niż przewlekły. Jedno rzadkie zaburzenie okresowo nadmiernego snu, zespół Kleine-Levin, charakteryzuje się okresami nadmiernego snu trwającymi dni lub tygodnie, wraz z wygłodniałym apetytem, ​​hiperseksualnością i zachowaniami psychotycznymi podczas kilku godzin przebudzenia. Zespół zwykle zaczyna się w okresie dojrzewania, wydaje się występować częściej u mężczyzn niż u kobiet i ostatecznie spontanicznie znika w późnym okresie dojrzewania lub wczesnej dorosłości.

Bezsenność

Bezsenność jest zaburzeniem, które w rzeczywistości składa się z wielu zaburzeń, z których wszystkie mają wspólne dwie cechy. Po pierwsze, osoba nie jest w stanie ani inicjować, ani utrzymywać snu. Po drugie, problem nie jest spowodowany znanym zaburzeniem medycznym lub psychiatrycznym, ani nie jest efektem ubocznym przyjmowania leków.

Wykazano, że według kryteriów fizjologicznych biedni śpiący opisywali na ogół znacznie lepiej niż sobie wyobrażają. Ich sen wykazuje jednak oznaki zakłócenia: częsty ruch ciała, zwiększony poziom autonomicznego funkcjonowania, zmniejszone poziomy snu REM, a w niektórych przypadkach ingerencję w rytmy budzenia (fale alfa) na różnych etapach snu. Chociaż bezsenność w konkretnej sytuacji jest powszechna i nie ma patologicznego znaczenia, przewlekła bezsenność może być związana z zaburzeniami psychicznymi. Bezsenność jest zwykle leczona przez podawanie leków, ale często z substancjami, które mogą być uzależniające i w inny sposób niebezpieczne, jeśli są stosowane przez długi czas. Wykazano, że leczenie obejmujące programy poznawcze i behawioralne (techniki relaksacyjne, tymczasowe ograniczenie czasu snu i jego stopniowe przywracanie itp.) Są bardziej skuteczne w długotrwałym leczeniu bezsenności niż interwencje farmakologiczne.

Zaburzenia oddychania związane ze snem

Jednym z najczęstszych problemów ze snem spotykanych we współczesnym społeczeństwie jest obturacyjny bezdech senny. W tym zaburzeniu górne drogi oddechowe (w okolicy tylnej części gardła, za językiem) wielokrotnie utrudniają przepływ powietrza z powodu mechanicznej niedrożności. Może się to zdarzać dziesiątki razy na godzinę podczas snu. W konsekwencji zaburzona jest wymiana gazowa w płucach, co prowadzi do obniżenia poziomu tlenu we krwi i niepożądanego podwyższenia poziomu dwutlenku węgla we krwi (gazu, który jest produktem przemiany materii). Ponadto często występują zaburzenia snu, które mogą prowadzić do przewlekłego braku snu, o ile nie zostaną poddane leczeniu. Obturacyjny bezdech senny zwykle wiąże się z otyłością, chociaż fizyczne wady rozwojowe okolicy podbródka (np. Retrognatia lub mikrognatia) oraz powiększone migdałki i migdałki mogą również powodować zaburzenie. Obturacyjny bezdech senny może występować u dorosłych, młodzieży i dzieci.

Mniej powszechne przyczyny problemów z oddychaniem podczas snu obejmują bezdech centralny. Termin centralny (w przeciwieństwie do obturacyjnego) odnosi się do idei, że w tym zestawie zaburzeń mechanika dróg oddechowych jest zdrowa, ale mózg nie zapewnia sygnału potrzebnego do oddychania podczas snu.

Parasomnia

Wśród epizodów, które są czasami uważane za problematyczne podczas snu, są: senność (rozmowa podczas snu), somnambulizm (lunatycy), mimoza (moczenie w łóżku), bruksizm (zgrzytanie zębami), chrapanie i koszmary senne. Wydaje się, że mówienie podczas snu składa się raczej z nieartykułowanych bełkot niż z długich znaczących wypowiedzi. Występuje co najmniej sporadycznie u wielu osób i na tym poziomie nie może być uważany za patologiczny. Lunatycyka jest powszechna u dzieci i czasami może przetrwać w wieku dorosłym. Mocznica może być wtórnym objawem różnych stanów organicznych lub, częściej, pierwotnym zaburzeniem samym w sobie. Choć głównie zaburzenie we wczesnym dzieciństwie, enureza utrzymuje się do późnego dzieciństwa lub wczesnej dorosłości u niewielkiej liczby osób. Zgrzytanie zębami nie jest konsekwentnie związane z żadnym konkretnym etapem snu, ani nie wpływa znacząco na ogólny wzór snu; wydaje się, że jest to raczej nieprawidłowość niż sen.

Różne przerażające doświadczenia związane ze snem zostały kiedyś nazwane koszmarami. Ponieważ nie wszystkie takie zjawiska okazały się identyczne w powiązaniu ze stadiami snu lub innymi zmiennymi, należy między nimi rozróżnić. Terrory senne (pour nocturnus) zazwyczaj są zaburzeniami wczesnego dzieciństwa. Kiedy sen NREM zostaje nagle przerwany, dziecko może krzyczeć i siedzieć z widocznym przerażeniem oraz być niespójne i niepocieszone. Po kilku minutach dziecko wraca do snu, często nie będąc w pełni czujnym ani przebudzonym. Przywołanie snów na ogół jest nieobecne, a cały odcinek może zostać zapomniany rano. Senne stany lękowe wydają się najczęściej związane ze spontanicznymi pobudzeniami ze snu REM. Przypomina mi się sen, którego treść odpowiada zaburzonemu przebudzeniu. Podczas gdy ich uporczywy nawrót prawdopodobnie wskazuje na przebudzenie zaburzeń psychicznych lub stres spowodowany trudną sytuacją, sny lękowe pojawiają się czasami u wielu zdrowych osób. Stan ten różni się od ataków paniki, które występują podczas snu.

REM zaburzenie zachowania podczas snu (RBD) to choroba, w której śpiący odtwarza treść snu. Główną cechą tego zaburzenia jest brak typowego porażenia mięśni obserwowanego podczas snu REM. W rezultacie śpiący nie jest już w stanie powstrzymać się od fizycznego odgrywania różnych elementów snu (takich jak uderzenie w baseball lub ucieczka przed kimś). Stan ten występuje głównie u starszych mężczyzn i uważa się go za zwyrodnieniową chorobę mózgu. Osoby z RBD wydają się być narażone na zwiększone ryzyko późniejszej choroby Parkinsona.

Zaburzenia ruchowe związane ze snem

Zespół niespokojnych nóg (RLS) i pokrewne zaburzenie zwane okresowym zaburzeniem ruchu kończyn (PLMD) to przykłady zaburzeń ruchowych związanych ze snem. Cechą charakterystyczną RLS jest nieprzyjemne uczucie w nogach, które sprawia, że ​​ruchowi nie można się oprzeć; ruch zapewnia chwilową ulgę doznania. Chociaż główną dolegliwością związaną z RLS jest przebudzenie, zaburzenie to jest klasyfikowane jako zaburzenie snu z dwóch podstawowych powodów. Po pierwsze, występuje okołodobowa odmiana objawów, co sprawia, że ​​są one znacznie częstsze w nocy; zdolność do zasypiania jest często zaburzona przez nieustającą potrzebę poruszania się w łóżku. Drugim powodem jest to, że podczas snu większość osób z RLS doświadcza subtelnych okresowych ruchów nóg, które czasami mogą zakłócać sen. Okresowe ruchy kończyn mogą jednak wystąpić w różnych innych okolicznościach, w tym w zaburzeniach snu innych niż RLS, takich jak PLMD, lub jako efekt uboczny niektórych leków. Same ruchy są uważane za patologiczne, jeśli zakłócają sen.

Zaburzenia zaakcentowane podczas snu

Różne objawy medyczne mogą być zaakcentowane przez warunki snu. Na przykład ataki dusznicy bolesnej (skurczowy duszący ból w klatce piersiowej) można najwyraźniej wzmocnić przez aktywację autonomicznego układu nerwowego podczas snu REM, to samo dotyczy wydzielania kwasu żołądkowego u osób z wrzodami dwunastnicy. Z drugiej strony sen NREM może zwiększyć prawdopodobieństwo niektórych rodzajów wyładowań padaczkowych. W przeciwieństwie do tego sen REM wydaje się chronić przed atakiem.

Ludzie z depresją mają zwykle dolegliwości związane ze snem. Zazwyczaj śpią albo za dużo, albo za mało i mają niską energię i senność w ciągu dnia, bez względu na to, ile śpią. Osoby z depresją mają wcześniejszy pierwszy okres REM podczas snu niż osoby bez depresji. Pierwszy okres REM, występujący 40–60 minut po wystąpieniu snu, jest często dłuższy niż zwykle i wymaga większej aktywności ruchów gałek ocznych. Sugeruje to zakłócenie funkcji regulacji napędu, wpływając na takie rzeczy, jak seksualność, apetyt lub agresywność, z których wszystkie są zmniejszone u dotkniętych osób. Pozbawienie REM środków farmakologicznych (trójpierścieniowych leków przeciwdepresyjnych) lub technik przebudzenia REM wydaje się odwracać tę nieprawidłowość snu i łagodzić objawy przebudzenia.

Zaburzenia rytmu okołodobowego

Istnieją dwa znaczące rodzaje zaburzeń harmonogramu snu: sen zaawansowany fazowo i sen opóźniony fazowo. W pierwszym z nich początek i odsunięcie snu występuje wcześniej niż normy społeczne, w drugim zaś sen jest opóźniony, a przebudzenie następuje również w ciągu dnia, niż jest to pożądane. Sen opóźniony o fazę jest powszechnym problemem okołodobowym u osób, szczególnie nastolatków, którzy mają tendencję do pozostania do późna, spania lub drzemki późnym popołudniem. Zmiany w cyklu snu i czuwania mogą również wystąpić u pracowników zmianowych lub po międzynarodowych podróżach przez strefy czasowe. Zaburzenia mogą również występować przewlekle bez żadnego oczywistego czynnika środowiskowego. Odkryto różne geny zaangażowane w tę okołodobową regulację, co sugeruje składnik genetyczny w niektórych przypadkach zaburzeń harmonogramu snu. Warunki można leczyć poprzez stopniowe dostosowanie czasu snu. Ponowną regulację można ułatwić za pomocą środków fizycznych (np. Ekspozycja na światło) i farmakologicznych (np. Melatonina).

Nadmierna senność w ciągu dnia jest częstą dolegliwością wśród nastolatków. Najczęstszą przyczyną jest nieodpowiednia liczba godzin spędzonych na spaniu, z powodu harmonogramów społecznych i wczesnych godzin rozpoczęcia szkoły. Ponadto dla osób w każdym wieku ekspozycja na urządzenia emitujące niebieskie światło, takie jak smartfony i tablety, przed zaśnięciem może przyczynić się do problemów ze snem, prawdopodobnie dlatego, że niebieskie światło wpływa na poziomy melatoniny, która odgrywa rolę w indukcji snu. Zaburzenia psychiczne (np. Duża depresja), zaburzenia rytmu dobowego lub inne rodzaje zaburzeń snu mogą również powodować nadmierną senność w ciągu dnia.

Teorie snu

Dwa rodzaje podejść dominują teorie dotyczące funkcjonalnego celu snu. Zaczyna się od mierzalnej fizjologii snu i próbuje powiązać te wyniki z pewnymi funkcjami znanymi lub hipotetycznymi. Na przykład, po odkryciu snu REM w latach 50. XX wieku, wielu wysunęło hipotezę, że funkcją snu REM było odtwarzanie i przeżywanie myślenia w ciągu dnia. Zostało to rozszerzone na teorię, że sen REM jest ważny dla wzmocnienia wspomnień. Później powolne fale mózgowe snu NREM zyskały popularność wśród naukowców, którzy próbowali wykazać, że fizjologia snu odgrywa rolę w pamięci lub innych zmianach funkcji mózgu.

Inne teorie snu podejmują behawioralne konsekwencje snu i próbują znaleźć fizjologiczne środki, aby uzasadnić sen jako siłę napędową tego zachowania. Na przykład wiadomo, że przy mniejszej ilości snu ludzie są bardziej zmęczeni i że zmęczenie może narastać w ciągu kolejnych nocy nieadekwatnego snu. Zatem sen odgrywa kluczową rolę w czujności. Jako punkt wyjścia badacze snu zidentyfikowali dwa główne czynniki, które wydają się kierować tą funkcją: rozrusznik okołodobowy, osadzony głęboko w mózgu w obszarze podwzgórza zwanym jądrem suprachiasmatycznym; i regulator homeostatyczny, prawdopodobnie napędzany przez nagromadzenie pewnych cząsteczek, takich jak adenozyna, które rozkładają produkty metabolizmu komórkowego w mózgu (co ciekawe, kofeina blokuje wiązanie adenozyny z receptorami na neuronach, tym samym hamując sygnał snu adenozyny).

Opisanie celu snu jako zapobiegania senności jest równoznaczne ze stwierdzeniem, że celem pożywienia jest zapobieganie głodowi. Wiadomo, że jedzenie składa się z wielu cząsteczek i substancji, które kierują niezliczonymi niezbędnymi funkcjami organizmu, a głód i sytość są środkami umożliwiającymi mózgowi kierowanie zachowań w kierunku jedzenia lub niejedzenia. Być może senność działa w ten sam sposób: mechanizm prowadzący zwierzęta w kierunku zachowania, które powoduje sen, co z kolei zapewnia szereg funkcji fizjologicznych.

Szeroka teoria snu jest z konieczności niepełna, dopóki naukowcy nie uzyskają pełnego zrozumienia funkcji, które sen spełnia we wszystkich aspektach fizjologii. Tak więc naukowcy niechętnie przypisują jeden cel do snu, a w rzeczywistości wielu badaczy twierdzi, że bardziej prawdopodobne jest opisanie snu jako spełniającego wiele celów. Na przykład sen może ułatwiać tworzenie pamięci, zwiększać czujność i uwagę, stabilizować nastrój, zmniejszać obciążenie stawów i mięśni, wzmacniać układ odpornościowy i zmieniać sygnały uwalniania hormonów.