PO CO NAM
Powody, dla których Ępimy, stopniowo przestają by� zagadką
Jerome M. Siegel
Robią to ptaki, robią to pszczo"y,
i  zmieniając nieco s"owa piosenki Cole a Portera  wygląda ten stan, jesteĘmy na ogó" w stanie okreĘli�, czy ktoĘ Ępi: oso-
na to, Że nawet muszki owocowe. Niewątpliwie robią to teŻ ba Ępiąca zwykle ma stosunkowo ma"ą ĘwiadomoĘ� tego, co
ludzie. A rzecz nie o mi"oĘci, tylko o Ęnie. Szekspirowski Mak- si� dzieje wokó" niej, i pozostaje zazwyczaj w bezruchu. (Nie
bet mówi", Że sen  nawija splątane nici troski na swój mo- dotyczy to niektórych zwierząt  np. delfiny i inne morskie
tek i jest to  balsam zbola"ych umys"ów, najlepsze danie ssaki p"ywają w czasie snu, a ptakom pewnych gatunków zda-
natury i g"ówny posi"ek uczty Żywota .1 U Cervantesa San- rza si� spa� w trakcie d"ugich przelotów).
cho Pansa wychwala" sen jako  poŻywienie, które g"ód uĘmie- W 1953 roku pionier badał
nad snem, Nathaniel Kleitman,
rza, wod�, która pragnienie gasi, ogieł
, który w zimie zagrze- i jego student Eugene Aserinsky z University of Chicago
wa, ch"ód, który upa" "agodzi [...], wag� i ci�Żarki, które definitywnie obalili panujące do tego czasu poglądy, Że sen
równowaŻą pasterza i króla, prostaka i m�drca .2 oznacza czasowy zanik aktywnoĘci wi�kszej cz�Ęci mózgu.
I zwyk"ych ludzi, i m�drców od dawna zaprzątają pytania: Odkryli, Że podczas snu wyst�pują okresy charakteryzujące si�
czym jest sen i do czego jest nam potrzebny? Na to drugie na- szybkimi ruchami ga"ek ocznych  obecnie to stadium snu
rzuca si� odpowiedę, Że odpowiednia iloĘ� snu s"uŻy zachowa- nazywane jest snem REM (rapid eye movement) lub para-
niu przytomnoĘci umys"u. Omija jednak sedno problemu  to doksalnym. Doszli do wniosku, Że we Ęnie muszą aktywnie
tak jakby powiedzie�, Że jemy, by nie odczuwa� g"odu, lub od- przebiega� jakieĘ procesy. Stadium REM wyst�puje u wszyst-
dychamy, by unikną� uczucia duszenia si�. W"aĘciwą funkcją kich zbadanych ssaków lądowych na przemian ze snem
jedzenia jest dostarczanie organizmowi sk"adników odŻyw- non-REM (NREM), zwanym teŻ snem g"�bokim.
czych, funkcją oddychania zaĘ  dostarczenie tlenu do tkanek Najwi�kszy post�p nastąpi" w badaniach nad naturą snu
i wydalanie dwutlenku w�gla. Nie znamy natomiast równie na poziomie komórek nerwowych (neuronów) w mózgu. W
bezpoĘredniego wyjaĘnienia potrzeby snu. Mówiąc to, musimy ciągu ostatnich 20 lat naukowcy opracowali techniki wprowa-
jednak doda�, Że badania nad snem  prowadzone systematycz- dzania mikroelektrod (o Ęrednicy zaledwie 32 �m, czyli porów-
nie od niespe"na stu lat  na tyle pog"�bi"y naszą wiedz�, Że nywalnej z najcieł
szym ludzkim w"osem) do róŻnych rejo-
badacze mogą przynajmniej formu"owa� sensowne hipotezy o nów mózgu. Ich obecnoĘ� jest nieodczuwalna. Badania te
tym, dlaczego przesypiamy trzecią cz�Ę� Życia. prowadzono zarówno z udzia"em ludzi, jak i na wielu róŻ-
nych zwierz�tach laboratoryjnych, obserwując aktywnoĘ�
Czym jest sen? mózgu podczas wykonywania zwyk"ych czynnoĘci, "ącznie
S�YNNA WYPOWIEDŁ s�dziego amerykał
skiego Sądu NajwyŻ- ze snem. Okaza"o si�  jak moŻna by"o przypuszcza�  Że
szego Pottera Stewarta na temat treĘci obscenicznych:  Wiem, wi�kszoĘ� neuronów w mózgu wykazuje najwyŻszy lub prawie
kiedy widz� , stanowi uŻyteczną, cho� niepe"ną wskazówk�, najwyŻszy poziom aktywnoĘci podczas czuwania. Jednak w
jak to jest ze snem. Mimo Że trudno precyzyjnie zdefiniowa� czasie snu jest ona zaskakująco zróŻnicowana. Cho� osoba
42 �WIAT NAUKI GRUDZIEĄ 2003
SEN?
Ępiąca znajduje si� w podobnej pozycji i nie ma ĘwiadomoĘci nie pobudza niektóre z nich, co moŻe t"umaczy�, dlaczego
otoczenia ani we Ęnie REM, ani non-REM, to aktywnoĘ� tak cz�sto czujemy si� senni po gorącej kąpieli albo w upal-
mózgu w obu tych snach si� róŻni. ny dzieł
na plaŻy.
Z kolei aktywnoĘ� mózgu we Ęnie REM bardzo przypomina
Dwa rodzaje snu stan czuwania. Amplituda prądów czynnoĘciowych jest nis-
WE �NIE non-REM komórki w róŻnych rejonach mózgu robią ka, poniewaŻ kaŻdy neuron dzia"a niezaleŻnie. Wi�kszoĘ� ko-
co innego. Wi�kszoĘ� neuronów w pniu mózgu, tuŻ powyŻej mórek zarówno przodomózgowia, jak i pnia mózgu wykazu-
rdzenia kr�gowego, ogranicza lub wstrzymuje wysy"anie im- je znaczną aktywnoĘ�, wysy"ając impulsy do innych komórek
pulsów, podczas gdy wi�ksza cz�Ę� neuronów kory mózgowej z taką samą cz�stotliwoĘcią jak w fazie czuwania lub nawet
i przyleg"ych regionów przodomózgowia ogranicza aktywnoĘ� wyŻszą. Ogólne zuŻycie energii przez mózg we Ęnie REM jest
w niewielkim stopniu. Zastanawiająca jest jednak zasadnicza równie wysokie jak na jawie. NajwyŻszy poziom aktywnoĘci
zmiana jej ogólnego wzorca. Podczas czuwania neurony dzia- neuronów jest związany z mimowolnym skurczem mi�Ęni
"ają w sposób bardziej lub mniej niezaleŻny od pozosta"ych. Na- i ruchem ga"ek ocznych. Wyspecjalizowane komórki w pniu
tomiast w czasie snu wolnofalowego (czyli g"�bokiego) sąsied- mózgu, zwane komórkami REM sleep-on bądę REM-on, sta-
nie neurony korowe wysy"ają impulsy równoczeĘnie, ze ją si� szczególnie aktywne we Ęnie REM. Wygląda wi�c na
stosunkowo niską cz�stotliwoĘcią  stąd w"aĘnie jego nazwa. to, Że są odpowiedzialne za ten stan.
(MoŻe si� wydawa� dziwne, Że ta zsynchronizowana aktywnoĘ� Najbardziej wyraziste sny mamy w"aĘnie w stadium REM;
elektryczna wytwarza wyŻsze potencja"y czynnoĘciowe niŻ w cz�sto towarzyszy temu aktywacja oĘrodków motorycznych
stanie czuwania. Podobnie jednak jak w przypadku silnika sa- w mózgu, które są uruchamiane jeszcze tylko podczas wyko-
mochodowego na biegu ja"owym przy tego rodzaju pracy  na nywania ruchów na jawie. Na szcz�Ęcie wi�kszoĘ� ruchów
luzie mózg zuŻywa mniej energii). Oddech i t�tno są zwykle jest we Ęnie REM blokowana przez dwa uzupe"niające si� szla-
we Ęnie non-REM doĘ� regularne, a badani wówczas obudze- ki biochemiczne wykorzystujące neuroprzekaęniki  substan-
ni rzadko mówią o wyrazistych snach. cje odpowiadające za przekazywanie sygna"ów z neuronu do
Bardzo niewielka grupa komórek u podstawy przodomózgo- neuronu przez synaps� (miejsce styku mi�dzy dwiema komór-
wia (w mózgu ludzkim moŻe ich by� zaledwie oko"o 100 tys.) kami nerwowymi). Mózg przestaje wydziela� neuroprzekaęniki,
wykazuje maksymalną aktywnoĘ� wy"ącznie podczas snu wol- które pobudzają do dzia"ania neurony ruchowe (zawiadujące
nofalowego. Komórki te nazwano neuronami sleep-on. Wyda- pracą mi�Ęni), natomiast aktywuje neurony, które wy"ączają
je si�, Że to one są odpowiedzialne za zapadanie w sen. Nie neuroprzekaęniki. Mechanizmy te nie dotyczą jednak neuro-
wiemy jeszcze dok"adnie, jakie sygna"y aktywizują te neuro- nów ruchowych, zawiadujących mi�Ęniami poruszającymi
ny, ale w stanie czuwania podwyŻszona ciep"ota cia"a wyraę- ga"kami ocznymi i stąd szybkie ruchy oczu we Ęnie REM.
GRUDZIEĄ 2003 �WIAT NAUKI 43
MINDY JONES
Sen REM ma takŻe duŻy wp"yw na ciej, niŻ gdyby nie dostawa"y pokarmu, trzymanych w ogrodach zoologicznych
oĘrodki w mózgu kontrolujące prac� na- ale pozwolono im spa�. i dziko Żyjących wykaza"y, Że zapotrze-
rządów wewn�trznych. Na przyk"ad od- U ludzi bardzo rzadka choroba zwy- bowanie na sen nie ma związku z ich
dech i t�tno stają si� wówczas nieregu- rodnieniowa mózgu, zwana Ęmiertelną przynaleŻnoĘcią systematyczną. Czas
larne, podobnie jak podczas czuwa- rodzinną bezsennoĘcią (FFI  fatal fa- snu róŻnych gatunków naczelnych, gry-
nia. Pogarsza si� takŻe termoregulacja, milial insomnia) prowadzi do Ęmierci zoni i mi�soŻerców, a takŻe przedsta-
a temperatura cia"a (jak u zmiennociepl- w ciągu kilku miesi�cy. Nie wiadomo wicieli innych rz�dów ssaków w duŻym
nych) zaczyna zbliŻa� si� do tempera- jednak, czy przyczyną zgonu jest sam stopniu si� pokrywa. Co zatem deter-
tury otoczenia. M�Żczyęni cz�sto mają brak snu, czy związane z chorobą uszko- minuje d"ugoĘ� snu, jeĘli nie ewolucyj-
erekcj�, a kobietom powi�ksza si� "ech- dzenia mózgu. Badania nad ludęmi z ne pokrewieł
stwo?
taczka, mimo Że wi�kszoĘ� snów nie ma deprywacją snu dowodzą, Że nawet nie- Okaza"o si�, Że decyduje o tym wiel-
treĘci erotycznej. wielkie skrócenie nocnego wypoczynku koĘ� zwierz�cia  wi�ksze potrzebują
Ten krótki opis snu na poziomie or- powoduje wi�kszą sennoĘ� w ciągu dnia. mniej snu. S"oniom, Żyrafom i duŻym
ganizmu i na poziomie neuronalnym Prowadzenie samochodu lub wykony- naczelnym (np. ludziom) wystarcza sto-
jest precyzyjny, a jednak pozostawia nie- wanie innych czynnoĘci wymagających sunkowo ma"o snu; szczury, koty, nor-
dosyt podobny do tego, jaki odczuwa- sta"ej koncentracji jest w takim stanie niki i inne ma"e zwierz�ta przesypiają
my wyrwani z g"�bokiego snu. WciąŻ równie niebezpieczne jak po spoŻyciu wi�kszą cz�Ę� Życia. Jest to zapewne
dr�czy nas niezaspokojona ciekawoĘ�: alkoholu. Z dost�pnych danych wynika związane z tym, Że ma"e zwierz�ta ma-
po co nam sen? jednak, Że d"ugotrwa"e stosowanie Ęrod- ją szybszą przemian� materii i wyŻszą
ków nasennych nie daje Żadnych oczy- temperatur� cia"a oraz mózgu niŻ du-
Zalety snu wistych korzyĘci zdrowotnych, nato- Że. A metabolizm pozostawia po sobie
NIEDAWNO podczas konferencji na temat miast moŻe by� przyczyną wczeĘniejszej wolne rodniki  bardzo aktywne che-
snu jeden z uczestników stwierdzi", Że Ęmierci. (Osoby Ępiące oko"o 7 godzin micznie cząsteczki, mogące uszkadza�,
funkcja snu pozostaje zagadką. Gwa"- na dob� Ży"y d"uŻej). Potrzeba snu jest a nawet zabija� komórki. Wysokie tem-
townie zaprotestowa"a przeciwko temu tak duŻa, Że ca"kowita jego deprywacja po metabolizmu oznacza zatem wi�cej
ZuŻycie energii przez mózg we Ęnie REM jest równie wysokie jak na jawie.
przewodnicząca sesji. Nie wyjaĘni"a wymaga bezustannych silnych bodęców. uszkodzonych komórek i wchodzących
jednak, dlaczego funkcja ta nie jest juŻ Naukowcy próbujący okreĘli� funkcj� w ich sk"ad kwasów nukleinowych, bia-
tajemnicą. To oczywiste, Że nie ma jesz- snu w badaniach skutków jego braku "ek i t"uszczów.
cze w tej kwestii konsensusu. Ale na pod- stają przed problemem rozróŻnienia, co Uszkodzenia tkanek przez wolne rod-
stawie dost�pnych danych moŻna sfor- jest efektem deprywacji snu, a co stresu. niki cz�sto udaje si� naprawi�, zast�pu-
mu"owa� hipotezy, które wielu badaczy Badacze zajmują si� teŻ naturalnym jąc komórki niesprawne nowymi, po-
uwaŻa za rozsądne. rytmem snu róŻnych organizmów. ZróŻ- wsta"ymi w wyniku podzia"ów; jednak
Jedna z metod badał
nad funkcją snu nicowane zapotrzebowanie na sen róŻ- wi�kszoĘ� rejonów mózgu od chwili na-
polega na obserwacji zmian fizjologicz- nych gatunków dostarcza waŻnej wska- rodzin nie wytwarza znaczącej liczby no-
nych i behawioralnych wynikających zówki co do jego funkcji. Na przyk"ad wych komórek. (WaŻnym wyjątkiem jest
z jego braku. JuŻ ponad 10 lat temu opos Ępi 18 godzin na dob�, podczas tu hipokamp, odpowiadający za proce-
stwierdzono, Że w przypadku szczurów gdy s"oniowi wystarczą zaledwie trzy, sy uczenia si� i zapami�tywania). Spowol-
ca"kowity brak snu prowadzi do Ęmier- cztery godziny. MoŻna by oczekiwa�, Że niony metabolizm i obniŻona tempera-
ci. Zwierz�ta tracą na wadze mimo gatunki blisko spokrewnione, wykazują- tura mózgu podczas snu wolnofalowego
znacznie wi�kszego spoŻycia pokarmu, ce podobieł
stwo genetyczne, fizjolo- stwarzają prawdopodobnie lepsze wa-
co moŻe Ęwiadczy� o nadmiernych stra- giczne i behawioralne, powinny rów- runki do naprawiania szkód powsta"ych
tach ciep"a. Padają z niewyjaĘnionych nieŻ mie� zbliŻony rytm snu. A jednak podczas czuwania. Enzymy mogą na
przyczyn po 10 20 dniach, czyli szyb- badania na zwierz�tach laboratoryjnych, przyk"ad skuteczniej naprawia� komór-
ki w okresie braku aktywnoĘci. W tym
czasie moŻe takŻe nast�powa� wymiana
Przegląd / Na tropie tajemnic snu
zuŻytych enzymów, które zosta"y uszko-
n
dzone przez wolne rodniki, na nowo
Badacze ciągle dyskutują nad funkcją snu REM oraz non-REM i ich znaczeniem
dla organizmu, ale nowe odkrycia sta"y si� podstawą kilku wiarygodnych hipotez. zsyntetyzowane, o prawid"owej budowie.
n
Jedna z nich zak"ada, Że ograniczona aktywnoĘ� we Ęnie non-REM stwarza
W ubieg"ym roku moja grupa badaw-
wielu komórkom mózgu moŻliwoĘ� naprawy uszkodzeł
.
cza z University of California w Los
n
Wed"ug innej hipotezy wstrzymanie wydzielania neuroprzekaęników, zwanych
Angeles zaobserwowa"a u szczurów coĘ,
monoaminami, we Ęnie REM u"atwia receptorom tych związków odzyskanie
co dostarczy"o naszym zdaniem pierw-
pe"nej wraŻliwoĘci i w efekcie nadzorowanie nastroju i uczenia si�.
szego dowodu na uszkodzenie komó-
n
WzmoŻona aktywnoĘ� neuronów we Ęnie REM przyczynia si� prawdopodobnie
rek mózgu bezpoĘrednio wskutek bra-
do prawid"owego rozwoju mózgu u m"odych osobników.
ku snu. Odkrycie to potwierdza hipotez�,
44 �WIAT NAUKI GRUDZIEĄ 2003
Sen, marzenia senne, czuwanie
ISTNIEJE KILKA R�NIC mi�dzy snem REM i non-REM. Cz�� z nich
przedstawiono poniŻej, wraz z przypuszczalnymi funkcjami obu typów snu.
SEN REM SEN non-REM CZUWANIE
Wysoka aktywnoĘ� neuronów REM-on Wysoka aktywnoĘ� neuronów sleep-on Neurony sleep-on nieaktywne
pnia mózgu przodomózgowia
Szybkie ruchy
ga"ek ocznych
Wyraziste sny Brak wyrazistych snów Jawa
Cz�Ę� receptorów nieaktywna; MoŻliwoĘ� naprawy b"on W okresie aktywnoĘci neuronów,
moŻe to by� warunkiem ich prawid"owego komórkowych uszkodzonych na przyk"ad na jawie, wolne rodniki
funkcjonowania na jawie przez wolne rodniki uszkadzają b"ony komórkowe
Że sen wolnofalowy s"uŻy naprawie noradrenalina, serotonina i histamina kaęniki do wn�trza komórki). Wiele ba-
szkód spowodowanych w wyniku pro-  nazywane są monoaminami, ponie- dał
wskazuje, Że ciąg"e wydzielanie mo-
cesów metabolicznych. waŻ kaŻdy z nich zawiera grup� ami- noamin moŻe zmniejsza� czu"oĘ� recep-
Natomiast sen REM nadal pozostaje nową. Komórki mózgu wytwarzające torów neuroprzekaęników. Wstrzymanie
"amig"ówką. Hipoteza o naprawie ko- te monoaminy zachowują przez ca"y wydzielania monoamin we Ęnie REM
mórek wyjaĘnia funkcj� snu wolnofalo- czas najwyŻszą aktywnoĘ� w stanie daje receptorom  chwil� wytchnienia
wego, ale nie t"umaczy roli snu REM. czuwania. Natomiast, jak stwierdzili i moŻliwoĘ� odzyskanie pe"nej wraŻli-
PrzecieŻ naprawa wi�kszoĘci neuronów w 1973 roku Dennis McGinty i Ronald woĘci, co prawdopodobnie jest istotne
w mózgu nie jest moŻliwa we Ęnie REM, Harper z University of California w Los podczas regulacji nastroju w czasie czu-
kiedy są one co najmniej tak aktywne jak Angeles, we Ęnie REM zaprzestają wy- wania, zaleŻnej od efektywnej wspó"-
podczas czuwania. Ale jest grupa komó- dzielania czegokolwiek. pracy neuroprzekaęników i ich recep-
rek nieprzystających do tego scenariu- W 1988 roku postawiliĘmy z Mi- torów. (Dzia"anie znanych Ęrodków
sza, szczególnie interesująca badaczy, chaelem Rogawskim z National Institu- przeciwdepresyjnych: fluoksetyny, pa-
którzy próbują pozna� funkcj� snu REM. tes of Health hipotez�, Że zaprzestanie roksetyny, sertraliny i innych tzw. selek-
Przypomnijmy, Że wydzielanie pew- wydzielania neuroprzekaęników ma za- tywnych inhibitorów wychwytu zwrotne-
nych neuroprzekaęników ustaje we Ęnie sadnicze znaczenie dla prawid"owego go serotoniny, okreĘlanych teŻ skrótem
REM, ograniczając tym samym ruchy funkcjonowania tych neuronów i ich re- SSRI, polega na zwi�kszeniu ogólnej
cia"a i ĘwiadomoĘ� otoczenia. NajwaŻ- ceptorów (cząsteczek, które przekazu- iloĘci serotoniny dost�pnej dla komórek
niejsze tego typu neuroprzekaęniki  ją sygna"y przenoszone przez neuroprze- receptorowych).
GRUDZIEĄ 2003 �WIAT NAUKI 45
KEITH KASNOT
Bilans snu
Monoaminy uczestniczą teŻ w proce-
sie tworzenia w mózgu nowych po"ączeł
WIELKO�� CIA�A wydaje si� g"ównym wyznacznikiem zapotrzebowania na sen
danego gatunku. Czyli im wi�ksze zwierz�, tym mniej wymaga snu. Jak wynika
w odpowiedzi na nowe doĘwiadczenia.
z badał
, jedną z funkcji snu jest naprawa uszkodzonych komórek mózgu. WyŻsze
Ich wy"ączenie we Ęnie REM moŻe by�
tempo metabolizmu u ma"ych zwierząt oznacza wi�cej
sposobem zapobiegania zmianom w po-
uszkodzeł
, dlatego potrzeba wi�cej czasu na napraw�.
"ączeniach nerwowych w mózgu, które
w przeciwnym razie mog"yby spowo-
dowa� zwi�kszoną aktywnoĘ� innych
komórek mózgu podczas snu REM. Co
ciekawe, w roku 2000 Paul J. Shaw ze
wspó"pracownikami z Neurosciences
Institute w La Jolla w Kalifornii zaob-
serwowa" u muszki owocowej związek
mi�dzy poziomem monoamin a wyst�-
powaniem przypominających sen okre-
sów, podczas których owad jest stosun-
kowo ma"o aktywny. Badacze stwierdzili,
Że skrócenie czasu nieaktywnoĘci powo-
duje u muszki wzrost poziomu mono-
18 14.4 12.5 10.1 8
amin, tak samo jak u ludzi. Wynika z
tego, Że odbudowa funkcji neuroprze-
Opos Fretka Kot Pies Cz"owiek
kaęników, która sta"a si� atrybutem tego,
co nazywamy dziĘ snem, wyst�powa"a
u organizmów na d"ugo przed poja- mózgu do przebudzenia. Stwierdzono, pu SSRI: poniewaŻ nie wyst�puje spa-
wieniem si� na Ziemi ssaków. Że u zwierząt, którym uniemoŻliwia si� dek poziomu monoamin typowy dla snu
sen w stadium REM, wyst�puje on w REM, w synapsach wzrasta st�Żenie
Inne funkcje snu REM wi�kszym nat�Żeniu, kiedy odzyskują neuroprzekaęników, których deficyt
TACY BADACZE, jak Frederick Snyder i Tho- moŻliwoĘ� normalnego snu. Najwy- stwierdza si� u osób cierpiących na
mas Wehr z National Institutes of Health raęniej istnieje potrzeba wyrównania depresj�.
oraz Robert Vertes z Florida Atlantic Uni- jakiegoĘ niedoboru  to jeszcze jedna Niektórzy badają koncepcj�, Że sen
versity postawili tez�, Że podwyŻszony wskazówka, Że sen REM jest waŻny. REM moŻe odgrywa� rol� w utrwala-
we Ęnie REM poziom aktywnoĘci komó- OczywiĘcie, gdyby jedyną jej funkcją niu Ęladu pami�ciowego, jednak szcze-
rek mózgu nieuczestniczących w wytwa- by"o pobudzanie mózgu, czuwanie rów- gó"owa lektura artyku"u opublikowane-
rzaniu monoamin moŻe umoŻliwia� ssa- nieŻ wyrównywa"oby niedobór, ponie- go w 2001 roku w Science [patrz:  JeĘli
kom lepsze niŻ u gadów przystosowanie waŻ mózg teŻ jest wówczas rozgrzany chcesz wiedzie� wi�cej na stronie obok]
do zagroŻeł
czyhających w otaczającym i aktywny. A jednak wida� wyraęnie, Że wskazuje na jej niejednoznacznoĘ�.
je Ęrodowisku. Budząc si� w niskiej tem- na jawie efekt ten nie wyst�puje. By� Przeciwko niej przemawia m.in. obser-
peraturze, te zmiennocieplne zwierz�ta są moŻe wi�c niedobór snu REM wynika wacja, Że u osób, u których sen REM
powolne i potrzebują zewn�trznego ęró- z potrzeby zapewnienia wypoczynku nie wyst�puje z powodu uszkodzeł
móz-
d"a ciep"a, by odzyska� wigor i zdolno� uk"adowi monoaminowemu lub innym gu lub stadium to zosta"o zablokowane
szybkiego reagowania. Natomiast u ssa- uk"adom, które wy"ączają si� na czas farmakologicznie, pami�� funkcjonuje
ków, cho� we Ęnie REM nie dzia"a me- trwania snu REM. równie dobrze albo lepiej niŻ u pozosta-
chanizm termoregulacji, intensywna Dawny pogląd, Że brak snu REM pro- "ych. I cho� brak snu przed wykonaniem
aktywnoĘ� neuronów moŻe w tym cza- wadzi do choroby psychicznej, zosta" jakiegoĘ zadania utrudnia koncentracj�
sie zwi�ksza� poziom metabolizmu w obalony (cho� badania wskazują, Że oso- oraz pogarsza sprawnoĘ� dzia"ania (sen-
mózgu, u"atwiając kontrolowanie sytu- ba, której uniemoŻliwia si� sen, np. re- nym studentom nie idzie nauka ani my-
acji i szybką reakcj� po przebudzeniu. gularnie szturchając ją w chwili zasy- Ęlenie), to  wydaje si�  pozbawienie
Obserwacja, Że ludzie są znacznie bar- piania, moŻe sta� si� bardziej draŻliwa). badanych snu REM po okresie inten-
dziej sprawni po przebudzeniu si� we Okazuje si�, Że pozbawienie pacjenta sywnego uczenia si� nie utrudnia zapa-
Ęnie REM niŻ w non-REM, potwierdza snu REM moŻe "agodzi� objawy depresji mi�tywania przyswojonych informacji.
t� koncepcj�. klinicznej. Mechanizm tego zjawiska jest Trzeba teŻ doda�, Że cho� u delfinów
Badania nad brakiem snu wskazują niejasny, sugeruje si� jednak, Że brak brakuje snu REM lub wyst�puje on w
jednak, Że sen REM musi mie� takŻe snu REM daje efekty podobne do dzia- stopniu minimalnym, to zwierz�ta te
inne funkcje niŻ tylko przygotowanie "ania Ęrodków przeciwdepresyjnych ty- wykazują imponującą umiej�tnoĘ� ro-
zumowania i uczenia si�.
Okazuje si�, Że zdolnoĘ� róŻnych ga-
JEROME M. SIEGEL, profesor psychiatrii i cz"onek Instytutu Badał
nad Mózgiem w Medi-
tunków do uczenia si� nie jest związana
cal Center w University of California w Los Angeles, kieruje badaniami neurobiologicznymi
z "ącznym czasem trwania snu REM. U
w Sepulveda Veterans Affairs Medical Center. By" prezesem Sleep Research Society i prze-
ludzi czas ten nie jest w szczególnie d"u-
wodniczącym Associated Professional Sleep Societies. Odkąd odprowadza córk� do szko"y na
godzin� 7 rano, sypia oko"o szeĘciu godzin na dob�. gi w porównaniu z innym ssakami 
46 �WIAT NAUKI GRUDZIEĄ 2003
24 godziny
O AUTORZE
NINA FINKEL (
wykres
); W. PERRY CONWAY
Corbis
(
opos
); RENEE LYNN
Photo Researchers, Inc.
(s
"oł

)
dał
nad Zaburzeniami Snu w Medical
Center w University of Mississippi, i jego
wspó"pracowników potwierdzają t� hi-
potez�. Roffwarg stwierdzi", Że pozbawie-
nie kociąt snu REM we wczesnym okre-
sie Życia moŻe prowadzi� do zaburzeł

rozwoju zmys"u wzroku.
Zwierz�ta, u których czas trwania snu
REM wkrótce po urodzeniu jest d"ugi,
przesypiają w tym stadium stosunkowo
duŻo czasu takŻe w wieku dojrza"ym.
Dlaczego niedojrza"o� w chwili przyj-
Ęcia na Ęwiat sprawia, Że sen REM trwa
d"ugo takŻe w póęniejszym Życiu? Ro-
zumując w prostych kategoriach ewo-
lucyjnych, moŻna by sądzi�, Że zwierz�-
ta wchodzące w sen REM na krótko
powinny zadowala� si� mniejszą iloĘcią
pokarmu i mie� wi�cej potomstwa niŻ
3
te, u których wyst�pują d"ugie okresy
wysokiego zuŻycia energii. Z tego punk-
S"oł

tu widzenia najbardziej prawdopodob-
ne wydaje si�, Że zwierz�ta mające
90 120 min kaŻdej nocy (i nie zaleŻy od s"ych delfinów, jak wspominaliĘmy, sen d"ugie stadium REM musia"y w toku
ilorazu inteligencji ani wyników w szko- REM równieŻ prawie nie wyst�puje. ewolucji znaleę� jakieĘ zastosowanie dla
le). Zmienia si� natomiast w ciągu Ży- Michel Jouvet, prekursor badał
nad tego rodzaju snu, nieznane zwierz�tom
cia. U wszystkich badanych gatunków snem, który odkry" przed 40 laty, Że za zdolnym od urodzenia do samodzielne-
sen REM trwa najd"uŻej na początku Ży- sen REM odpowiedzialny jest pieł
móz- go Życia. Dotąd nie uda"o si� jednak od-
Czas trwania snu REM jest najd"uŻszy wkrótce po urodzeniu.
cia, póęniej stopniowo si� skraca, osią- gu, wysuną" Ęmia"ą hipotez�, mającą wy- kry� takiej funkcji. Badacze są przeko-
gając sta"ą, niŻszą wartoĘ� w Życiu do- jaĘni� d"ugoĘ� snu REM u niedojrza"ych nani, Że post�py w identyfikowaniu
ros"ym. Z porównania wielu róŻnych zwierząt. DuŻa aktywnoĘ� neuronów i rejonów mózgu zawiadujących snem
gatunków wynika teŻ fascynująca ob- ogromny wydatek energii w tym stadium wolnofalowym i snem REM pozwolą
serwacja: czas trwania snu REM u osob-  uwaŻa Jouvet  przyczyniają si� na wkrótce pe"niej zrozumie� charakter i
ników doros"ych danego gatunku jest wczesnym etapie Życia do powstania ge- funkcje snu. Kontynuując badania nad
tym d"uŻszy, im bardziej niedojrza"e są netycznie zaprogramowanych po"ączeł
mechanizmami snu i jego ewolucją, do-
m"ode w chwili przyjĘcia na Ęwiat. neuronalnych, umoŻliwiających zacho- wiemy si� zapewne, co jest w organi-
W 1999 roku wraz z Jackiem Pettigrew wania instynktowne. Przed narodzinami zmie naprawiane, które jego elementy
i Paulem Mangerem z University of lub u zwierząt, u których rozwój zmys"ów odpoczywają, dlaczego procesy te prze-
Queensland w Australii mia"em okazj� jest opóęniony, sen REM moŻe by� substy- biegają najefektywniej we Ęnie i dlacze-
prowadzi� badania nad niezwyk"ym tutem bodęców zewn�trznych, stymulują- go Szekspirowskie  splątane nici troski
stworzeniem, jakim jest dziobak. Ten cych powstawanie po"ączeł
nerwowych w ostatecznym rachunku pomagają nam
n
przedstawiciel najstarszych ewolucyjnie u zwierząt, które rodzą si� bardziej za- pozostawa� na jawie.
wspó"czesnych ssaków zaskoczy" nas ja- awansowane w rozwoju. Badania Ho-
1
Przek"ad Maciej S"omczył
ski.
2
ko rekordzista snu REM  przesypia w warda Roffwarga, dyrektora OĘrodka Ba- Przek"ad Anna Czerny i Zygmunt Czerny.
tym stadium osiem godzin dziennie! Dzio-
bak przychodzi na Ęwiat ca"kowicie bez-
JE�LI CHCESZ WIEDZIE� WIóCEJ
bronny i Ęlepy. Nie funkcjonuje u niego
Czarowny Ęwiat snu. Peretz Larie; Prószył
ski S-ka, 1998.
mechanizm termoregulacji i nie potrafi
Narkolepsja. Jerome M. Siegel; �wiat Nauki, nr 3, s. 64-69; III 2000.
sam znajdowa� poŻywienia. Pozostaje z
Znaczenie snów. Jonathan Winson; Wydanie specjalne �wiata Nauki  Tajemniczy umys" ; 2003.
matką przez kilka miesi�cy. Na przeciw- Encyclopedia of Sleep and Dreaming. Red. Mary A. Carskadon; Macmillan, 1993.
Principles and Practice of Sleep Medicine. Red. Meir H. Kryger, Thomas Roth i William C. Dement;
nym biegunie znajduje si� delfin, którego
W. B. Saunders, 2000.
organizm juŻ od urodzenia jest zdolny
Sleep and Dreaming. Allan Rechtschaffen i Jerome M. Siegel; Principles of Neural Science, wyd. IV.
Red. Eric R. Kandel, James H. Schwartz i Thomas M. Jessell; McGraw-Hill/Appleton & Lange, 2000.
do utrzymania sta"ej temperatury cia"a.
The REM Sleep-Memory Consolidation Hypothesis. Jerome M. Siegel; Science, tom 294, s. 1058-
M"ode potrafi od razu p"ywa�, podąŻa� za
1063; 2 XI 2001.
matką i unika� drapieŻników. U doro- Strona internetowa Center for Sleep Research w UCLA: www.npi.ucla.edu/sleepresearch
GRUDZIEĄ 2003 �WIAT NAUKI 47