Η βιολογία του ύπνου
Συγγραφέας Iωάννης A. Δελημάρης Γράφτηκε στις ,
Ο ύπνος είναι ένα ουσιαστικό μέρος της καθημερινής μας ζωής, ωστόσο ο ακριβής σκοπός του και η υποκείμενη βιολογία του δεν έχουν ακόμα πλήρως κατανοηθεί. Πρόκειται για ένα πολύπλοκο βιολογικό φαινόμενο που σχετίζεται τόσο με τον εγκέφαλο όσο και με το υπόλοιπο σώμα και είναι ζωτικής σημασίας για τη διατήρηση της σωματικής-βιολογικής και ψυχικής μας υγείας.
Σε αυτό το άρθρο, θα περιγράψουμε τη βιολογία του ύπνου, συμπεριλαμβανομένων των σταδίων του ύπνου, των εμπλεκόμενων περιοχών του εγκεφάλου και των ορμονών και των νευροδιαβιβαστών που τον ρυθμίζουν.
Ο ύπνος χωρίζεται σε δύο κύριες κατηγορίες: α) ύπνος ταχείας κίνησης των ματιών (REM) και β) ύπνος μη ταχείας κίνησης ματιών (NREM). Ο ύπνος NREM χωρίζεται περαιτέρω σε τρία στάδια: στάδιο N1 (NREM 1), στάδιο N2 (NREM 2) και στάδιο N3 (NREM 3). Το N1 είναι το ελαφρύτερο στάδιο του ύπνου, όπου το σώμα μόλις αρχίζει να χαλαρώνει και η εγκεφαλική δραστηριότητα αρχίζει να επιβραδύνεται. Το N2 είναι ένα βαθύτερο στάδιο του ύπνου, όπου το σώμα είναι πλήρως χαλαρό και η εγκεφαλική δραστηριότητα συνεχίζει να επιβραδύνεται, με περιστασιακές εκρήξεις ταχείας εγκεφαλικής δραστηριότητας, γνωστές ως άτρακτοι ύπνου. Το N3 είναι το βαθύτερο στάδιο του ύπνου, γνωστό και ως ύπνος αργών κυμάτων, όπου το σώμα βρίσκεται στην πιο χαλαρή του κατάσταση και τα εγκεφαλικά κύματα είναι αργά και τακτικά. Ο ύπνος REM είναι το στάδιο του ύπνου όπου συμβαίνουν τα περισσότερα όνειρά μας. Kατά τον ύπνο REM το σώμα είναι παράλυτο και η εγκεφαλική δραστηριότητα είναι παρόμοια με εκείνη που υφίσταται τις ώρες που είμαστε ξύπνιοι, με γρήγορα και ακανόνιστα εγκεφαλικά κύματα. Αυτό το στάδιο του ύπνου είναι κρίσιμο για την εδραίωση της μνήμης και τη συναισθηματική ρύθμιση [1].
Οι περιοχές του εγκεφάλου που εμπλέκονται στον ύπνο είναι ο υποθάλαμος, ο θάλαμος και το εγκεφαλικό στέλεχος. Ο υποθάλαμος παίζει καθοριστικό ρόλο στη ρύθμιση του κύκλου ύπνου-αφύπνισης (κιρκάδιος ρυθμός). Λαμβάνει σήματα από τον υπερχιασματικό πυρήνα, μια μικρή περιοχή στον εγκέφαλο η οποία λαμβάνει πληροφορίες για τη φωτεινότητα του περιβάλλοντος από τα μάτια και ρυθμίζει την απελευθέρωση της μελατονίνης, μιας ορμόνης που προάγει τον ύπνο. Ο θάλαμος δρα ως σταθμός αναμετάδοσης μεταξύ του εγκεφάλου και του υπόλοιπου σώματος. Φιλτράρει τις αισθητηριακές πληροφορίες και τις στέλνει στις κατάλληλες περιοχές του εγκεφάλου. Κατά τη διάρκεια του ύπνου, ο θάλαμος μειώνει τη δραστηριότητά του, επιτρέποντας στον εγκέφαλο να αποσυνδεθεί από τον εξωτερικό κόσμο και να επικεντρωθεί στις εσωτερικές διεργασίες. Το εγκεφαλικό στέλεχος είναι υπεύθυνο για τον έλεγχο βασικών σωματικών λειτουργιών, όπως η αναπνοή και ο καρδιακός ρυθμός, κατά τη διάρκεια του ύπνου. Παίζει επίσης ρόλο στη ρύθμιση των σταδίων ύπνου, καθώς στέλνει σήματα στον θάλαμο για εναλλαγή μεταξύ ύπνου NREM και REM [2-3].
Επιπρόσθετα, η απελευθέρωση ορμονών και νευροδιαβιβαστών είναι ζωτικής σημασίας για τη ρύθμιση του κύκλου ύπνου-εγρήγορσης. Η κύρια ορμόνη που εμπλέκεται στον ύπνο είναι η μελατονίνη, η οποία απελευθερώνεται από την επίφυση στον εγκέφαλο και είναι υπεύθυνη για την προαγωγή του ύπνου. Ένα άλλο σημαντικό χημικό μόριο που εμπλέκεται στον ύπνο είναι ο νευροδιαβιβαστής αδενοσίνη. Τα επίπεδα αδενοσίνης συσσωρεύονται στον εγκέφαλο καθ’ όλη τη διάρκεια της ημέρας. Όσο περισσότερο μένουμε ξύπνιοι, τόσο περισσότερη αδενοσίνη συσσωρεύεται προάγοντας τον ύπνο. Επίσης, νευροδιαβιβαστές όπως η σεροτονίνη, η ντοπαμίνη και η νορεπινεφρίνη, παίζουν ρόλο στη ρύθμιση του ύπνου [4-5].
Επίσης, πρόσφατες μελέτες έχουν δείξει ότι η γενετική παίζει κάποιο ρόλο στα πρότυπα του ύπνου μας. Ορισμένες γενετικές παραλλαγές μπορεί να επηρεάσουν τον κιρκάδιο ρυθμό μας, καθιστώντας μας είτε ”πρωινούς” είτε ”απογευματινούς” τύπους. Αυτές οι παραλλαγές μπορούν επίσης να επηρεάσουν την ποιότητα και τη διάρκεια του ύπνου μας, καθιστώντας ορισμένα άτομα πιο επιρρεπή σε διαταραχές ύπνου, όπως η αϋπνία ή η υπνική άπνοια [6-7].
Συμπερασματικά, ο ύπνος είναι ένα σύνθετο βιολογικό φαινόμενο το οποίο ρυθμίζεται από τον εγκέφαλο και διάφορες ορμόνες και νευροδιαβιβαστές. Ενώ υπάρχουν ακόμη πολλά να μάθουμε για τη βιολογία του ύπνου, η κατανόηση των υποκείμενων μηχανισμών της φυσιολογίας του μπορεί να μας βοηθήσει να βελτιώσουμε τη συνολική υγεία και ευεξία μας.
Bιβλιογραφία
1.Peyrache A, Seibt J. A mechanism for learning with sleep spindles. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2020 May 25;375(1799):20190230.
2.Falup-Pecurariu C, Diaconu Ș, Țînț D, Falup-Pecurariu O. Neurobiology of sleep (Review). Exp Ther Med. 2021 Mar;21(3):272.
3.Rahimi S, Joyce L, Fenzl T, Drexel M. Crosstalk between the subiculum and sleep-wake regulation: A review. J Sleep Res. 2024 Jan 9:e14134.
4.Holst SC, Landolt HP. Sleep-Wake Neurochemistry. Sleep Med Clin. 2022 Jun;17(2):151-160.
5.Iovino M, Messana T, De Pergola G, Iovino E, Guastamacchia E, Giagulli VA, Triggiani V. Vigilance States: Central Neural Pathways, Neurotransmitters and Neurohormones. Endocr Metab Immune Disord Drug Targets. 2019;19(1):26-37.
6.Pavlova M. Circadian Rhythm Sleep-Wake Disorders. Continuum (Minneap Minn). 2017 Aug;23(4, Sleep Neurology):1051-1063.
7.Webb JM, Fu YH. Recent advances in sleep genetics. Curr Opin Neurobiol. 2021 Aug;69:19-24.
Photo by bruce mars on Unsplash
