A cirkadián egyensúlyról Marosvásárhelyen tartott konferencia első napján a bevezető előadás az agy működéséről szólt, célját az élettani háttér megalapozása képezte. Mit csinál az agy alvás közben? Fázisok, szabályozási hálózatok és alapvető élettani folyamatok címmel prof. dr. Szilágyi Tibor, a MOGYTTE tanára beszélt, akit arra kértem, hogy a nagyközönség számára is hozzáférhetően foglalja össze mindazt, ami az előadásban elhangzott.
Prof. dr. Szilágyi Tibor
– Bevezető előadásom célja az élettani háttér megalapozása volt, amire a többi ismeret ráépülhet. Az alvás egy nélkülözhetetlen jelenség az életünkben, annak ellenére, hogy első ránézésre azt mondhatjuk, hogy életünk egyharmadát elpazaroljuk, holott ez idő alatt számos hasznosabb dolgot is lehetne tenni. Az állatvilágban kockázatot is jelent az alvás, mert az állat könnyebben ragadozók prédájává vagy valamilyen természeti csapás áldozatává válhat. Ennek ellenére minden fajnál megtalálható. Annyira ősi biológiai szükséglet, hogy a természet vállalja, hogy még ilyen körülmények között is muszáj aludni. A különböző fajoknál nagyon eltérő az, hogy hogyan alszanak, de minden fajnál, amely idegrendszerrel rendelkezik, megfigyelhető ez az ősi funkció. Még a legprimitívebb lényeknél, például medúzáknál is van egy alvásszerű viselkedési forma. Mindez feltehetően oda vezethető vissza, hogy az idegsejtek nem osztódnak, nem pótolhatók, ezért a karbantartásuk érdekében szükség van bizonyos időre, amikor nem maximálisan működnek, és nem a külvilági ingerekre reagálnak.
Sokáig úgy gondolták, hogy az alvás egy passzív pihenő, mintegy kikapcsolt állapota mind a testnek, mind az agynak, és gyakran a „kis halál” névvel is emlegették. Amióta az elektroenkefalográfia, tehát az agy elektromos jeleinek a mérése lehetővé vált az 1920-as években, azóta tudjuk, hogy ez nem így van. Az alvás egy aktív állapot, s bár a szervezetnek a környezethez való viszonya megváltozik, az agy nem áll le, hanem dolgozik tovább, csak valamilyen más üzemmódban dolgozza fel az információt. Napközben, amikor állandóan kell reagáljon a környezeti hatásokra, az agynak nincs ideje a bonyolult információfeldolgozásra. Alvás idején viszont lehetőség van arra, hogy a napközben begyűjtött információt korábbi memórianyomokkal, emocionális összetevőkkel kombinálva valamilyen módon újra feldolgozza. Valószínűleg ezt látjuk az álmok idején is, amikor bizonyos valós elemek sok esetben teljesen bizarr kombinációban jelennek meg.
Az alvásnak jól meghatározott szakaszai vannak. Általában az ember nincs köztes állapotban, vagy éber, vagy alvási időszakban van. Az alváson belül is van két alapvetően eltérő szakasz. Az egyik, az úgynevezett mély alvás, amikor csökken az idegrendszer aktivitása, és egy pihenő, karbantartó funkciót lát el. Ilyenkor a szívműködés, a légzés is lassul. Ugyanakkor van egy másik alvási típus, amikor gyors szemmozgások figyelhetők meg, ezért ezt a szakaszt úgy is nevezik, hogy gyors szemmozgású (REM, rapid eye movement) alvás. Ha ebből a fázisból ébred fel az ember, gyakran álmokról számol be. Ebben a szakaszban az elektroenkefalogram sokkal inkább az éber állapotra jellemző hullámokat mutatja, ami intenzív agyi információfeldolgozásra utal… Ugyanakkor az izomtónus teljesen elvész, az izomrendszer gátlás alatt áll, ami megakadályozza az álmokban megjelenő mozgások kivitelezését. Feltételezhető, hogy ebben a szakaszban az agy különböző mozgásmintákat vagy élethelyzetekre adott válaszstratégiákat „próbál ki” anélkül, hogy ezek ténylegesen megvalósulnának.
A nappal szerzett információ részben újraszerveződik, új kombinációk jöhetnek létre, ami hozzájárulhat a problémamegoldáshoz és a kreatív gondolkodáshoz.
Nem véletlen, hogy sokszor egy-egy probléma megoldása álmában jut eszébe az embernek. Az „aludjunk rá még egyet” sem alaptalan, mert alvás közben az ébrenlétitől eltérő, sajátos információfeldolgozási folyamatok zajlanak.
Állatkísérletekből ismerjük, hogy vannak olyan sejtek az agyban, amelyek az állat térbeli helyzetét jelzik, mint egy belső GPS-rendszer. Alvás idején ugyanazok a sejtek ugyanolyan sorrendben aktiválódnak, mint a nappali mozgás során. Ez bizonyítja, hogy alváskor mintegy újrajátszódnak a napi történések, az állat „végigfut” ugyanazon az útvonalon.
Szó volt arról is, hogy hogyan szabályozódik az alvás. Ezt jól meghatározott idegközpontok aktívan vezérlik. Bizonyos területek károsodása kórosan hosszú alvást, más területek károsodása alváshiányt idéz elő. Ezeket jelenleg már pontosan lehet ismerni: milyen neurotranszmittereket tartalmaznak, hogyan kapcsolódnak egymáshoz, milyen szerepet töltenek be. A modern technika lehető teszi, hogy feltérképezzük az olyan központokat is, ahol keverten vannak alvást és ébrenlétet elősegítő sejtek. Régebben ezeket nem lehetett tanulmányozni, mert egy-egy terület kiműtése kockázatos lett volna, nem tudhatták biztosan, hogy melyik hatás fog kiesni. Jelen pillanatban már olyan genetikailag beépített ioncsatornákat lehet használni, amelyekkel célzottan lehet bizonyos területen jól meghatározott sejttípusokat aktiválni vagy gátolni, és követhető, hogy ennek milyen következményei lesznek. Ezt ma már úgy is el lehet végezni, hogy az állat szabadon mozog, a normál életét éli, miközben ezek a mérések zajlanak.
Ma már nagyon sok mindent lehet tudni ezeknek a folyamatoknak a szabályozásáról. Például azt, hogy az alvás előidézése egy aktív agyi folyamat. Bizonyos agyterületek aktívan tudják gátolni azokat a központokat, amelyek az ébrenlétet fenntartanák. Ezen ébrenlétet vagy alvást támogató központok között kölcsönös gátlás áll fenn. Ez bistabil rendszerként működik, vagy az alvás, vagy az ébrenlét irányába billen, illetve vagy a REM-alvás, vagy a mély alvás irányába, amelyek között az átmeneti időszak általában rövid.
Sok esetben a nappali cirkadián ritmust egyenlőnek tekintjük az alvás-ébrenlét ciklussal, de ez így pontatlan. Ma már tudjuk, hogy a cirkadián ritmust a minden sejtünkben jelen lévő molekuláris óra szabályozza, ami egy bonyolult génátírásból és fehérjetermelődésből felépülő visszacsatolási rendszer. Ez a belső óra körülbelül 24 órás ritmusban ketyeg, és még sejttenyészetben is működik. Ez egy belső, valószínűleg nagyon ősi program a sejtjeinkben. Ez az óra nem pontos, az egyedi sejtek eltolódhatnak egymáshoz képest, ezért szükség van egy mesterórára, ami a működésüket összehangolja. Ez az agy parányi területén, a szuprachiazmatikus magban található mesteróra, ami a sok kicsi óra működését szinkronizálja. Ez a mag közvetlenül kap jelet a retinától, amelyik a nappal és éjjel során változó fényviszonyokról tájékoztatja. Ez a pálya más, mint a tudatos látás pályája, mert olyan idegsejtek nyúlványait tartalmazza, amelyek egyszerre receptorként is működnek, és továbbítják is az információt. Ezekben egy másféle fotopigment van, amelyik legerősebben a kék fényre reagál, a vörösre nem érzékeny. Ezt felismerve, azért, hogy a cirkadián ritmust ne zavarja meg, számos elektronikus eszköz este átáll egy vörösesebb fényre, így ennek a pályának az ingerlése mérsékeltebb.
A cirkadián óra és az alvás-ébrenlét fázisa eltolódik hosszú repülőút (jet lag) vagy váltott műszak esetén, ami felborítja a szervezet belső ritmusát, ezért alvászavar, fáradtság, figyelemzavar és általános rossz közérzet jelentkezhet.
A jobb szolgáltatás nyújtásának érdekében sütiket használunk. Az oldal jobb
felhasználása érdekében kérjük, fogadja el a sütiket. További információ itt:
Adatvédelmi
tájékoztató
