Sen, jego analiza i znaczenie
Rozwój technik badawczych
Rozwój badań nad snem jest ściśle skorelowany z rozwojem...
1. Zapis elektroencefalograficzny (EEG) wykrył Catona w 1875 roku
2. Pierwszy zapis EEG u ludzi zaobserwował Berger w 1929 roku
3. Od początku lat 50tych rozwój poligraficznych metod zapisu czynności. Obejmowały one nie tylko zapis fal EEG, ale także zapis ruchów gałek ocznych - okulogram (EOG) i zapis potencjałów mięśniowych - elektromiogram (EMG)
4. Rozwój technik analizujących zapisy EEG: od analizy wzrokowej i wyznaczania na ich podstawie hipnogramu, do automatycznej analizy snu przy użyciu technik komputerowych
Stan czuwania
Stan w którym nie śpimy nazywamy stanem czuwania. W czasie czuwania z otwartymi oczami przeważają fale beta w zapisie EEG. Są to fale dominujące o wysokiej częstotliwości (15 - 30 Hz) i niskiej amplitudzie (20 - 30 μV). W stanie czuwania, ale z zamkniętymi oczami przeważają fale alfa o częstotliwości 8 - 13 Hz i amplitudzie 30 - 60 μV. Po otwarciu oczu fale alfa ulegają desynchronizacji, która nazywana jest odpowiedzią wzbudzenie lub czuwanie.
W czasie czuwania w EMG pojawia się wysokonapięciowa czynność potencjałów mięśniowych - świadczy o stałym napięciu mięśni. W EOG, podczas czuwania z otwartymi oczami występują nieregularne, szybkie ruchy gałek ocznych wraz z mruganiem.
Zasypianie
Przejście ze stanu czuwania do snu cechuje charakterystyczny rozpad fal alfa, zwolnienie ruchów gałek ocznych oraz obniżenie amplitudy EMG.
Fazy i stadia snu
Sen dzieli się na dwie główne fazy:
-sen REM: związany z szybkimi ruchami gałek ocznych (Rapid Eye Movement)
-sen NREM: sen wolnofalowy nie związany z ruchami gałek ocznych, który dzieli się na cztery stadia (1, 2, 3 i 4).
Fazy jak i stadia snu powtarzają się w ciągu nocy wielokrotnie w określonym porządku.
...
Trzecie stadium snu wolnofalowego (NREM 3) - przeważa w nim czynność fal wysokonapięciowych i wolnych (4 - 7 Hz) zwanych falami theta. EOG jest całkowicie zniesione, EMG charakteryzuje się bardzo małą amplitudą czynnościową.
Czwarte stadium snu wolnofalowego (NREM 4) - przeważa w nim czynność fal delta - fal wysokonapięciowych i bardzo wolnych (1 - 3 Hz), EOG i EMG podobnie jak w stadium trzecim.
Trzecie i czwarte stadium zajmują razem około 20% całego snu i zwane są stadiami snu głębokiego.
Sen NREM dominuje w pierwszej części nocy i zajmuje około 70-80% całego snu człowieka. Kolejne stadia snu wolnofalowego stopniowo lub skokowo przechodzą jedno w drugie. Pod koniec snu skróceniu ulegają zwłaszcza stadium trzecie i czwarte NREM, a przewagę uzyskuje sen REM.
Sen REM
Stanowi on 20-30% czasu całonocnego snu. Zwany jest również snem paradoksalnym. Tej fazie snu towarzyszą marzenia senne oraz szybkie ruchy gałek ocznych i zgrzytanie zębami. Fale EEG snu REM podobne są do stadium 1NREM i do stanu czuwania. Charakteryzują się zatem niską amplitudą i wysoką częstotliwością. W tej fazie snu podwyższony jest próg dla przebudzenia. Pomimo szybkich ruchów gałek ocznych dalej występuje znaczne obniżenie napięcia mięśni szkieletowych.
Wybudzenie możliwe jest jedynie ze stadium 1NREM lub z fazy REM.
Zmiany wzoru snu w ontogenezie
Z wiekiem zmienia się długość snu. Długość snu jest odwrotnie proporcjonalna do wieku człowieka. Innymi słowy najdłużej śpią dzieci (około 16 godzin), krócej dorośli (około 8 godzin), a jeszcze krócej osoby starsze u których wzrasta ilość drzemek dziennych
Z wiekiem zmienia się również wzór snu:
-czas trwania fazy REM, podobnie jak całego snu, jest odwrotnie proporcjonalny do wieku
-wraz z wiekiem skróceniu ulega stadium 3 i 4 NREM, aby u osób starszych całkowicie zaniknąć
-wraz z wiekiem wzrasta również ilość przebudzeń śródnocnych
-w ontogenezie nie zmienia się jedynie czas zasypiania
Pozbawienie snu (deprywacja snu)
...
Pozbawienie człowieka stadium 4 NREM prowadzi do:
-obniżenia reaktywności wraz z efektami depresyjności
-nieścisłości emocjonalnej
Uważa się, że w czasie snu wolnofalowego działają ogólnoustrojowe procesy homeostatyczne.
Pozbawienie człowieka snu na 24 godziny nie ma wyraźniejszego wpływu na zachowanie się, pojawiają się jedynie mechanizmy kompensacyjne powodujące proporcjonalne wydłużenie kolejnego snu.
Całkowite pozbawienie człowieka snu na kilka dni prowadzi do znacznych zaburzeń myślenia, sensorycznego odbierania bodźców, zachowania się oraz do ogólnoustrojowego efektu zmęczenia. Obecnie uważa się, że każdy człowiek ma indywidualnie określone granice snu i tolerancji skrócenia snu.
Zagadnienia końcowe:
1. Teorie dotyczące znaczenia snu:
-teoria filogenetyczna: sen traktowany jako sposób zachowania energii i reperacji ogólnoustrojowej - patrz zmiany hormonalne
-teoria ontogenetyczna: oparta na koncepcji udziału snu REM w rozwoju ośrodkowego układu nerwowego, choć sen REM uważany jest za prymitywniejszą formę snu niż NREM, to jednak jego ilość przeważa u niemowląt i dzieci
2. Sen a uczenie się na pamięć: szczególne znaczenie przypisuje się fazie REM, która prawdopodobnie odgrywa ważną rolę w procesach konsolidacji pamięci oraz wymazywania z pamięci engramów mniej ważnych lub zbędnych
3. Zaburzenia snu:
-bezsenność: subiektywny stan występowania niewystarczającego lub nieregenerującego snu
-lunatyzm (somnambulizm): występuje podczas snu wolnofalowego, a więc nie jest związany ze snem REM, występuje częściej u dzieci
-narkolepsja: choroba o nieznanej etiologii, w której istnieje nieodparte pragnienie snu w ciągu dziennej aktywności, wykazano, że sen taki rozpoczyna się gwałtownym wejściem w fazę REM