Ce se întâmplă în creierul nostru atunci când dormim?

Ne petrecem o treime din viaţă dormind, iar lipsa de somn are un impact deosebit asupra sănătăţii noastre, atât fizice cât şi psihice. O insomnie de durată ne poate distruge trupul, mintea, dar şi relaţiile, ne poate face să ne pierdem locul de muncă şi să cădeam în depresie.

De cât somn avem nevoie? Medicii recomandă unui adult sănătos să doarmă aproximativ 8 ore pe noapte, deşi calculul este făcut altfel: oamenii au nevoie de o oră de somn la fiecare două ore în care sunt treji. Nevoia de somn diferă de la o specie la altă. Dacă oamenii au nevoie de 8 ore, leii dorm câte 13 ore pe zi, iar veveriţele şi tigrii chiar şi 14 ore. În schimb, pentru un elefant sunt suficiente 3 ore şi jumătate de somn, iar pentru o girafă doar o oră şi jumătate.

• Inima umană este incredibilă! Un studiu arată că se poate repara singură
• Mințile noastre ar procesa limbajul la fel ca Inteligența Artificială

Cum funcţionează creierul în timpul somnului? Somnul este structurat în mai multe etape, care au fost identificate abia în anii 1950. Creierul nostru organizează somnul în 5 etape diferite, care se repetă ciclic la fiecare 90 de minute.

Prima etapă este cea de somn uşor, din care, dacă ne trezim brusc, este posibil să nu ne dăm seama că am dormit.

În a doua etapă pot fi detectate undele cerebrale specifice somnului. Bătăile inimii şi respiraţia sunt regulate, iar temperatura corpului scade.

Etapele trei şi patru sunt considerate somn profund. Dacă vom fi treziţi în etapa a patra de somn, ne vom simţi dezorientaţi, apărând aşa numita stare de „beţie a somnului.”  În aceaste etape tensiunea arterială scade, respiraţia este mai lentă, muşchii se relaxează şi este perioada în care trupul se reface, se încarcă de energie şi ţesuturile se vindecă. Sunt eliberaţi hormonii, inclusiv hormonul de creştere, care este esenţial pentru dezvoltarea copiilor.

Ultima etapă, cea de a cincea, este cea a somnului REM, în care apar mişcări rapide ale ochilor sub pleoapele închise. În acest moment creierul este la fel de activ ca atunci cânt suntem în stare de veghe şi acum se formează visele.

Visele şi coşmarurile apar în timpul etapei de somn REM    (Foto: Shutterstock)

Dar, dacă acest mecanism al somnului este acum cunoscut, nu acelaşi lucru putem spune despre numeroasele tulburări de somn de care suferă foarte mulţi: insomnie, coşmaruri, somnambulism, paralizie în somn. Dacă unele din aceste neajunsuri sunt considerate banale, reprezentând doar un mic disconfort, altele pot fi traumatizante şi pot afecta serios viaţa celui care are aceste probleme.

O parte din ele sunt prezentate în cartea jurnalistului David Randall, „Dreamland: Aventuri în Strania Ştiinţă a Somnului”. Randall a scris această carte după ce s-a confruntat chiar el cu o tulburare gravă de somn – este somnambul şi într-o noapte s-a lovit foarte rău de un perete, în timp ce se plimba inconştient prin casă.

Tulburările de somn

Cercetătorii care au început să studieze serios somnul începând cu anii 1970 au identificat până acum peste 100 de tulburări diferite de somn. Pe lângă insomnii, care se manifestă prin dificultatea de a adormi şi de a dormi fără treziri dese, cele mai importante categorii de afecţiuni sunt hipersomnia şi parasomania.

Narcolepsia, numită şi „boala somnului” este o formă de hipersomnie, caracterizată printr-o durată excesivă de somn în timpul zilei şi uneori prin adormirea bruscă, pentru scurte perioade de timp.

În timpul acestor crize, bolnavii trec direct din starea de veghe în etapa de somn REM, sărind astfel celelalte etape care sunt parcurse de creier în mod normal. Un rol important în această boală îl au orexinele, o clasă de neuropeptide produse de neuronii din hipotalamus.

Uneori, narcolepsia este însoţită de un fenomen care îi poate speria pe cei care asistă la aceste crize. Bolnavul va resimţi o slăbiciune musculară bruscă, uneori aşa de gravă încât persoana se prăbuşeşte paralizată la pământ. Acestă criză se numeşte atac de cataplexie şi este declanşată deseori de emoţii puternice (bucurie, furie, excitaţie sexuală).

Alte simptome grave ale narcolepsiei sunt paralizia în somn şi halucinaţiile. Paralizia în somn apare atunci când bolnavul nu se poate mişca şi nici nu poate vorbi un timp. Criza apare de obicei în timpul procesului de trezire sau de adormire şi poate fi înfricoşătoare, mai ales dacă persoana afectată nu ştie ce i se întâmplă.

Şi halucinaţiile în somn sunt extrem de neplăcute şi seamănă oarecum cu visele lucide. Ele apar în perioada de trecere de la somn la starea de veghe sau invers.

Parasomnia este un termen care descrie o gamă foarte largă de tulburări de somn. Multe din ele afectează mai ales copiii, cum sunt de exemplu terorile nocturne.

Şi coşmarurile intră în această categorie. Este vorba de vise care sunt aşa de înfricoşătoare încât persoana care le are se va trezi brusc, foarte speriată. Spre deosebire de coşmaruri, un simplu vis urât nu provoacă trezirea. La adulţi, coşmarurile apar de obicei în caz de stres, boală sau stres post-traumatic.

Crizele de teroare nocturnă apar la copii în jurul vârstei de 3-6 ani şi dispar de la sine în adolescenţă. În timpul unei crize, copilul plânge şi ţipă şi ţine ochii deschişi. Poate face gesturi ciudate şi spune lucruri de neînţeles, iar când se va trezi nu-şi va aduce aminte nimic.

Spre deosebire de coşmaruri, care apar în faza de somn REM, teroarea nocturnă se declanşează în etapele trei sau patru de somn. Un episod poate dura între un minut şi 20 de minute şi este însoţit de transpiraţie, creşterea pulsului şi a tensiunii arteriale. Cu toate acestea, copilul se va trezi dimineaţă odihnit şi cu o stare psihică bună.

În timpul unei crize de tulburare de somn REM, bolnavul se poate răni singur sau îi poate răni pe alţii, visând că este atacat    (Foto: Shutterstock)

Somnambulismul este un alt fenomen ciudat şi deosebit de periculos. Este o formă de parasomnie care apare mai ales la copii şi presupune mersul inconştient în timpul somnului profund. Aproximativ o treime din copii au un episod de acest fel cel puţin o dată, în timp ce doar 1-4% dintre adulţi rămân cu această problemă.

Somnambulul se poate răni în timpul plimbărilor nocturne şi este bine să încercaţi să-l treziţi. Nu va fi însă uşor, pentru că episodul apare în etapa de somn profund şi durează aproximativ 10 minute. Somnambulismul nu este provocat şi nici însoţit de vise, pentru că acestea apar mai târziu, în ultima etapă de somn, REM.

În timpul crizei, o persoană poate merge la bucătărie să mănânce sau să asculte muzică şi când se va trezi nu-şi va aminti nimic din ce a făcut. Episodul poate fi declanşat de un zgomot brusc sau de nevoia puternică de a urina. Poate fi descris simplu astfel: corpul se trezeşte, dar creierul continuă să doarmă.

Somnilocvia, adică vorbitul prin somn, poate să apară în etapele de somn REM şi non-REM. În primul caz frazele sunt mai inteligibile, dar în alt doilea caz cuvintele vor fi complet fără sens, imposibil de interpretat.

Bruxismul este un fenomen puţin înţeles deocamdată. Se manifestă prin scrâşnirea dinţilor în timpul somnului, ceea ce poate duce la distrugerea smalţului şi la durere de maxilar. Deşi jumătate dintre oameni îşi mişcă maxilarele în timp ce dorm, numai 6% suferă de bruxism. Ei pot scăpa de această problemă eliminând stresul şi folosind un aparat special care se montează seara în gură şi care previne contactul dinţilor.

Cel mai straniu fenomen este însă tulburare de somn REM, care apare la unii bătrâni. În timpul somnului REM toţi muşchii sunt paralizaţi, mai puţin cei care asigură respiraţia şi cei oculari. Dar, în cazul acestei tulburări, nu mai apare paralizia muşchilor, iar bolnavii vor merge şi vor acţiona conform visului pe care în au în acel moment.

Astfel, fenomenul seamănă cu somnabulismul, cu precizarea că în acest caz bolnavii se mişcă aşa cum ar face-o dacă visul lor ar fi real. De aceea, episoadele sunt foarte periculoase, pentru că oamenii se pot răni singuri sau îi por răni pe alţii în timpul acestei externalizări a visului. Uneori, bolnavii se cred atacaţi şi atunci îşi lovesc partenerul.

Unii bolnavi care au aceste crize au afectată regiunea cerebrală responsabilă în mod normal cu paralizarea muşchilor în timpul somnului REM.

5 lucruri esenţiale pe care creierul le face în timpul somnului

Deşi aparent creierul se odihneşte în timpul somnului şi nu menţine active decât funcţiile esenţiale pentru supravieţuire, în realitate activitatea lui este foarte complexă şi în timpul nopţii.

Cercetătorii au observat că în timp ce dormim nu doar percepem stimuli complecşi, dar informaţiile asimilate în această perioadă sunt folosite pentru a lua decizii, exact aşa cum se întâmplă în starea de veghe.

1. Luarea deciziilor. În cadrul unui experiment, voluntarii au fost rugaţi să clasifice unele cuvinte în anumite categorii. Apoi, după ce s-au culcat, au fost monitorizaţi de cercetători. Aceştia au remarcat că voluntarii aveau o activitate cerebrală specifică atunci când erau rostite respectivele cuvinte, ca şi când creierul lor continua să lucreze în cadrul experimentului.

Când s-au trezit, participanţii nu-şi mai aminteau cuvintele auzite în timpul somnului, prin urmare procesarea informaţiei este făcută în mod inconştient.

Rezultatul studiului sugerează că învăţarea prin somn chiar este posibilă, dar cercetările trebuie continuate pentru a afla ce fel de informaţie poate fi asimilată astfel.

2. Crearea şi consolidarea amintirilor. Atât în timpul somnului REM cât şi al celui non-REM, creierul nostru consolidează noile informaţii primite în timpul zilei şi le leagă de informaţiile mai vechi, pentru a le consolida. De aceea, odihna este importantă în procesul de învăţare, pentru că cimentează noile date şi ne ajută apoi să ni le amintim mai bine. Tineriii care stau o noapte întreagă să înveţe înaintea unui examen nu vor obţine rezultatele dorite, dimpotrivă. O noapte pierdută va scădea cu 40% capacitatea de a asimila noi informaţii.

3. Conexiunile creative. Atunci când dormim, creierul nostru poate face legături surprinzătoare, inedite, pe care nu le-ar face în stare de conştienţă, de aceea somnul poate fi un bun stimul pentru creativitate. Astfel, după un somn bun oamenii au cu 33% mai multe şanse de a face conexiuni noi între idei aparent fără legătură între ele, ducând astfel la soluţii neaşteptate, surprinzătoare.

4. Eliminarea toxinelor. După cum au arătat mai multe studii realizate în anul 2013, în timpul somnului creierul nostru are şi delicata misiune de „a face curăţenie.” În timpul odihnei sunt eliminate moleculele asociate cu degenerarea neurologică. Astfel, spaţiul dintre neuroni creşte în timpul somnului, pentru a permite eliminarea toxinelor acumulate în starea de veghe. În lipsa somnului, toxinele se acumulează în creier şi pot duce la boli grave, cum este Parkinson sau Alzheimer, este concluzia unui studiu realizat de cercetătorii de la Universitatea Rochester.

5. Memorarea unor sarcini concrete. Creierul nostru stochează noile informaţii în memoria de lungă durată cu ajutorul unor scurte impulsuri cerebrale de înaltă frecvenţă, care au loc în timpul somnului REM. De obicei, este vorba de activităţi motorii, cum este condusul maşinii sau jocul de tenis, care devin automatisme. Astfel, în timpul somnului REM creierul va muta din cortexul motor amintirile pe termen scurt în lobul temporal, unde acestea vor deveni amintiri de lungă durată.

Surse: Brain Pickings, Sleep Foundation, Washington Post, Huffington Post, Brain Facts