Lasītava

Skatīt pēc:
Datuma Popularitātes
W836_pyramids-3913843_1920 Square81_10640_554866707896864_2057411988_n
Sapņi

Miega noslēpumi

Neirobioloģijas studenti vienmēr priecājas, ja eksāmenā trāpās biļete par miegu. Saruna ar eksaminētāju izklausās apmēram šādi:

- Kas ir miegs?

- Nezinu.

- Kādas ir miega funkcijas?

- Nezinu.

- Kāpēc miegs ir saglabājies evolūcijas gaitā?

- Nezinu.

- Lieliski, dodiet ieskaišu grāmatiņu. Jūs vārds vārdā atkārtojiet to, kas bija rakstīts mācību grāmatā.

No šī atskaites punkta mēs sākam mūsu lekciju. Ir pamats cerēt, ka noklausoties šo lekciju par miegu jūs zināsiet mazāk, kā līdz brīdim, kad atnācāt šurp.

 

1. Kā miegs ir saglabājies miljonu gadu evolūcijas laikā?

Miegs – ir liela evolūcijas mīkla. Acīmredzami, ja guļat ar aizvērtām acīm un nereaģējat uz apkārtējo vidi, tas stipri palielina risku tikt apēstam. Ja eksistētu kaut vai neliela iespēja iztikt bez miega, organisms, kuram piemistu šī prasme iegūtu nopietnu konkurences pārākumu. Neskatoties uz to, šķiet ka tāds organisms neeksistē.

Mēs ļoti labi zinām, ka guļ visi zīdītāji, un, pēc visa spriežot arī visi mugurkaulnieki. Bezmugurkaulniekiem – tārpiem un mušām – nav tāda miega kā saprotam to mēs, jo nav smadzenes, bet ir paaugstinātas un pazeminātas aktivitātes diennakts cikli.  Pie tam ir acīmredzami pierādījumi, ka miega ilgums – ir nepārtraukts dialogs starp izdzīvošanas prasībām un noslēpumainām, netveramām nervu sistēmas vajadzībām. Zālēdāji, kuri patstāvīgi dzīvo bailēs no plēsēju uzbrukumiem, guļ ļoti maz (piemēram, zirgs, guļ divarpus stundas diennaktī, pie tam lielāko miega daļu tas var gulēt stāvot kājās, un parasti guļ savu nomodā esošo ciltsbrāļu ielenkumā). Cits dzīvnieks - lauva - guļ astoņpadsmit stundas diennaktī. Kāpēc tik ilgi? Tāpēc, ka viņš to var atļauties.

Visgrūtāk gulēt tiem, kuri dzīvo ūdenī, bet arī tie ir atraduši izeju no situācijas. Delfīni, piemēram, parasti guļ izmantojot abas smadzeņu puslodes pamīšus. Pie tam delfīniem nav iebildumu gulēt izmantojot abas smadzeņu puslodes vienlaikus, taču to nevar darīt ilgi, jo ir jāpamostas un jāelpo. Ilgu laiku tika uzskatīts, ka haizivis vispār neguļ elpošanas sistēmas uzbūves dēļ - tām visu laiku ir jāpeld, lai ūdens iekļūtu žaunās un notiktu gāzu apmaiņa. Vēlāk daiveri atklāja, ka haizivīm patīk apgulties pašā okeāna dibenā, kur ir ūdens plūsma, kas skalojas cauri žaunām un tur tās nekustīgi guļ.

Ļoti iespējams, ka miegs – ir principiāli svarīga daļa nervu sistēmas funkcionēšanai. Neskatoties uz to, zinātniekiem pagaidām ir diezgan miglains priekšstats par to, kāpēc tas tik ļoti ir nepieciešams.

 

2. No kā miegs sastāv?

Visiem zīdītājiem, lielākā vai mazākā mērā, miegam ir vienas un tās pašas stadijas. Tās pārmaiņus mijas visas nakts garumā, cilvēkam katrs miega cikls aizņem apmēram pusotru stundu. Cikla sākums – lēnā viļņa miegs. Šajā laikā cilvēks guļ aizvien dziļāk, encefologrammas viļņi kļūst aizvien lēnāki, samazinās ķermeņa temperatūra, elpošanas biežums un sirdsdarbība. Ja šajā brīdī mūs pamodina, mēs neatceramies, ko redzējām sapnī, vai arī stāstīsim, ka tas bija kaut kas mierīgs un neinteresants. Šajā stadijā muskuļi nebloķējas un mēs varam iekrist mēnessērdzības stāvoklī, grozīties, spārdīties un runāt.

Pēc lēnā miega četrām stadijām EEG attēls strauji mainās un kļūst gandrīz neatšķirams no mundra cilvēka encefologrammas. Šo REM-fāzi (acu ātru kustību stadiju) pavada miegaina paralīze (visu muskuļu nospiesta aktivitāte, smadzenes tām nesūta signālus). Sirds saraušanās frekvence pastiprinās, smadzenes aktīvi strādā, cilvēkam rādās koši sapņi.

Stadiju attiecība nakts laikā mainās. Sākumā dziļš miegs, kas ilgst līdz divām stundām, bet ātrā miega fāze var būt ļoti īsa. No rīta attiecība mainās - mēs redzam daudz sapņu.

Lēnais miegs ir ļoti svarīgs - ja dzīvniekiem neļautu gulēt dziļā miegā - viņi nomirtu. Acīmredzams, ka ātrais miegs, nav tik būtisks - ja tā laikā dzīvniekiem neļaus gulēt - viņi paliks dzīvi un arī uzvedība vairāk vai mazāk būs normāla.

 

3. Cik ilgi ir jāguļ?

Trīs mēnešus pirms dzimšanas mazulis praktiski visu laiku pavada REM miegā. Jaundzimušais var gulēt pa divpadsmit stundām diennaktī, un nozīmīgu šī laika daļu, tāpat kā iepriekš, aizņem ātrā miega fāze. Ar laiku ātrā miega ilgums cilvēkam samazinās. Acīm redzami, ka tas ir būtisks tieši smadzeņu attīstībai. Ir zināms, ka ja pieaugušu žurku ātro acu kustības fāzē visu laiku modinās, tad viņa dzīvos normāli, bet ja to darīs ar žurkas mazuli, viņam parādīsies smadzeņu attīstības traucējumi, samazināsies ķermeņa masa, parādīsies anomālijas uzvedībā.

Kad mēs atrodamies ātrā miega stadijā, mums ir vieglāk pamosties un nejusties izmocītam. Tāpēc, ja laiks miegam nav, tad ir jēga gulēt tik daudz, lai miega ilgums būtu apmēram pusotru – divas stundas: tad jūsu smadzenes paspēs pabeigt ciklu un pamošanās notiks REM fāzē. Skaidrs, ka ir individuālas atšķirības, kas ir atkarīgas no dzīves veida un noguruma pakāpes. Eksistē speciāli modinātāji, kuri seko līdzi laikam, kad mēs grozāmies, skaita pulsu, sirds saraušanās biežumu, lai zinātu, cikos modināt. Bet šī ierīce var kļūdīties. Ideālā variantā būtu jāguļ ar elektrodiem pie galvas, bet šādi modinātāji pagaidām nepārdodas.

 

4. Kāpēc mēs redzam neķītrus sapņus?

Pateicoties brīvprātīgajiem, kuri spēja iemigt tomogrāfā, mēs zinām, ka REM miega fāzē tiek nomākta dorsālā laterālā prefrontālās garozas aktivitāte. Tā pēc būtības ir tā smadzeņu daļa ar kuru mēs domājam. Tā ir nepieciešama kritiskai domāšanai, gribas spēkam, vispārpieņemto noteikumu ievērošanai. Bet lūk, limbiskā sistēma, kura atbild par emocijām, motivāciju un visādām bezjēdzīgām (stulbām) vēlmēm, ātrā miega laikā, tieši otrādi ir ļoti aktīva. Tādejādi, no saviem rīta sapņiem mēs varam uzzināt, cik briesmīga būtu mūsu uzvedība, ja garoza ik minūtes nekontrolētu mūsu limbātiskās sistēmas bāzes impulsus.

 

5. Kas notiktu, ja negulētu?

Ja žurkai neļauj gulēt, ar viņu sāk notikt dīvainas lietas: tā zaudē spēju kontrolēt ķermeņa temperatūru, sākas vīrusu saslimšanas un imūnās sistēmas vispārējs atslābums, pieaug vēlme ēst un samazinās svars. Pēc divarpus nedēļām šādas dzīves žurka nomirst, un zinātnieki vēl līdz šim brīdim nespēj saprast, kāpēc tā notiek.

Ar cilvēkiem tik cietsirdīgus eksperimentus neviens neveic, taču vienmēr ir iespēja testēt brīvprātīgos, kuri nevar gulēt īsu laika periodu. Bez tam tiek pētīti to profesiju pārstāvji, kuru miegs ilgu laiku tiek ierobežots. Izrādās, ka cilvēkam, kurš nav izgulējies, samazinās darba atmiņas apjoms, uzmanība. Pēc Amerikāņu miega akadēmijas datiem, apmēram 100 000 avārijas gadā ASV izsauc, tas, ka cilvēki ir izbraukuši uz ceļa neizgulējušies, apmēram 2000 šajās avārijās iet bojā. Miegains autovadītājs spēj vadīt automašīnu normālā situācijā, bet ja pēkšņi gadās kaut kas, kur nepieciešama ātra lēmuma pieņemšana, tad sadursme ir neizbēgama, jo reakcija ir palēninājusies.

Ja miegu zaudējušās žurkas zaudē svaru, tad cilvēkiem ir tieši otrādi - svars palielinās. Tas iespējams ir saistīts ar metabolisma īpatnībām: samazinās jūtība pret insulīnu. Normālos apstākļos, kad mēs paēdam, insulīns informē šūnas, ka tās var izmantot asinīs nokļuvušo cukuru. Miega traucējumu gadījumā šūnas ir mazāk jūtīgas pret insulīna signāliem: asinīs cukurs ir, bet šūnas nespēj to efektīvi izmantot. Paša sliktākā scenārija gadījumā var rasties otrā tipa cukura diabēts.

Miega zaudēšana noved pie imunitātes traucējumiem. Ir eksperimenti, kuros cilvēkus vakcinējot pret gripu vai masalām noskaidrojās, ka tiem, kuri neizguļas, antiķermenīši asinīs parādās vēlāk un zemākā koncentrācijā. Miega traucējumu gadījumā ir iespējami virsnieru pastiprināta darbība un kā sekas, paaugstinātas stresa hormonu līmenis, bet tie, savukārt, ietekmē sirds asinsvadu slimības attīstību un izsauc imunitātes traucējumus, tajā skaitā negatīvi iespaido to imūno šūnu funkcijas, kuras nepieciešamas, lai cīnītos ar ļaundabīgiem audzējiem.

 

6. Kāpēc ir jāguļ?

Eksistē liels skaits teoriju. Visticamāk, kā tas bieži vien ir bioloģijā, katra no tām ir tikai daļēji ticama, un neizskaidro visu.

Evolūcijas gaitas pašos pirmsākumos miegs varēja rasties vienkārši kā ekoloģiska pielāgošanās uzvedība. Tas ļauj ekonomēt spēkus, un  var izrādīties izdevīgs, ja jūs tāpat nespējat efektīvi medīt šajā diennakts laikā (piemēram, ir pārāk tumšs, vai pārāk karsts). Bet skaidrs, ka miega funkcija ar to nebeidzas.

Otrā teoriju grupa – fizioloģiskā - miegs tiek izskatīts kā stāvoklis, kas nepieciešams, lai uzturētu savu veselību, “profilaktiskam remontam” un iekšējo orgānu savešanai kārtībā. Piemēram, daudziem hormoniem ir diennakts ritmi, bieži saistīti ar ciklu – miegs – nomods. Tieši miegā aktīvi tiek izstrādāts augšanas hormons, kurš atbild ne tikai par cilvēka skeleta attīstību, bet arī par muskuļu augšanu un ātru rētu dzīšanu.

Trešā iemeslu grupa – neirobioloģiskie - ja mēs guļam izmantojot smadzenes, tātad, tieši smadzenēm – šis miegs ir nepieciešams pirmkārt. Šodien vairāk vai mazāk jau ir pieņemts, ka viena no smadzeņu galvenajām funkcijām – ir informācijas, kura ir uzņemta dienas laikā, apstrāde, atmiņu konsolidēšana, to pārnešana no īslaicīgās uz ilglaicīgām atmiņām.

Pēdējo gadu laikā neirobiologi jau daudz ir noskaidrojuši par to, kā strādā atmiņa. Īslaicīgā atmiņa pastiprina kontaktu starp neironiem, kuri darbojas kopā, lai veiktu vienu un to pašu uzdevumu; ilglaicīgā – veido jaunas sinapses to starpā. Kad jūs apgūstat kādu motoro prasmi, piemēram mācaties spēlēt ģitāru, jūsu smadzenēm sākumā ir pilnīgi vienalga, tieši kuras stīgas spiest, bet ar laiku, spēlējot pareizos akordus tas fiziski kļūst vienkāršāk, kā spēlējot nepareizos akordus, jo šai darbībai ir jau izveidojusies neironu saikne, iztīrīti celiņi smadzenēs. Jo biežāk mēs praktizējam kādu darbību, jo neironiem ir vieglāk kopā aktivizēties.

Eksistē liels daudzums eksperimentu, kuri pierāda to, cik svarīgs miegs ir apmācībai. Ja cilvēki, kuri piedalās eksperimentā ir kaut ko iemācījušies, bet pēc tam, kaut vai uz neilgu laiku iesnaudušies, tad, pamodušies, viņi jaunās prasmes projicēs labāk kā tie, kuri tajā laikā negulēja. Miega laikā smadzenes ir aizņemtas ar lietu: tās no jauna izsauc tos iespaidus, kuri iegūti dienas laikā.  Acīm redzot tās to dara tāpēc, lai audzētu jaunas sinapses vietās, kur tas ir izrādījies svarīgi, kamēr nekas cits nenovērš uzmanību. Tiek uzskatīts, ka lēnā miega laikā mēs no jauna cauri smadzenēm filtrējam dienā gūtos iespaidus, ierakstam tos atmiņā, bet ātrā miega laikā notiek iemācītā stabilizēšana.

2006.gadā vācu neirologs Liza Maršala izmantoja transkraniālo stimulāciju ar vāju tiešo strāvu, lai lēnos viļņus miega laikā padarītu vēl vājākus. Piedalījās divas grupas: vieni saņēma stimulāciju, otriem pie galvas vienkārši piestiprināja elektrodus, kuri nebija pieslēgti. Cilvēki, kuri piedalījās izmēģinājumā, pirms miega iemācījās vārdu pārus, pēc pamošanās pirmā grupa atcerējās vidēji piecus vārdu pārus vairāk, kā tie, kuri nesaņēma stimulāciju. Tagad doktore Maršala strādā ar cilvēkiem gados, kuri ir izrādījuši vecuma demences pazīmes. Rezultāti uzrāda, ka viņu atmiņa uzlabojas. Liza Maršala uzskata, ka problēmas ar atmiņu ir saistītas ar miega traucējumiem – cilvēkiem gados lēnā miega fāze ir mazāk dziļa un ilga.

Pēdējos gados uzkrājusies informācija par to, ka atmiņas veidošanās – tā ir ne tikai jaunu sinapšu veidošanās, bet arī atbrīvošanās no tām sinapsēm, kuras nav bijušas vajadzīgas. Žurnālā Science tikko kā tika publicēta skaists darbs, autori, kuri bija izmantojuši trīsdimensiālo mikroskopu, lai saskatītu konkrētus neironus un izmērītu sinapšu laukumus. Tika izmantotas trīs grupu peles: pirmās izgulējās, otrās negulēja sešas stundas, jo tās negribēja, trešajai grupai neļāva gulēt. Izdevās pierādīt, ka pirmās grupas pelēm virspusējo sinapšu laukums samazinās par 18 procentiem – tas ir ļoti daudz. Pie tam samazinājās pirmkārt tās sinapses, kuru laukums jau pirms tam nebija liels, bet lūk pašas lielākās sinapses palika praktiski nemainīgas, - iespējams, ka tās tieši ir tās sinapses, kuras piedalījās pelēm svarīgas informācijas saglabāšanā.

Iznāca, ka miegs ir vajadzīgs ne tik daudz sinapšu veidošanai, kā tam, lai tiktu vaļā no tām, kuras nav vajadzīgas. Dienas laikā mūs iespaido milzīgs daudzums notikumu un iespaidu, kurus nav nepieciešams atcerēties: ceļu uz darbu, cilvēkus metro. Katram notikumam, kas iespiedies atmiņā ir nepieciešams savs neironu savienojums. Un, iespējams, ja sinapses katru dienu tikai kļūtu vairāk un vairāk, pastāv iespējamība, ka beigtos vieta galvaskausa kārbā, jeb vismaz būtu ļoti grūti operēt ar šo milzīgu masīvo nederīgo informāciju. Tāpēc smadzenes iemieg – un nodzēš to informāciju, kura uzkrājusies dienas laikā, nostiprinot svarīgas sinapses un tiekot vaļā no nevajadzīgām.

Pēdējo gadu laikā attīstījusies vēl viena ļoti interesanta hipotēze – par to, ka miegs ir vajadzīgs, lai “izskalotu smadzenes” burtiskā veidā. Maikens Nedegards un viņa kolēģi pirms vairākiem gadiem noskaidroja, ka smadzenēs miega laikā palielinās starpšūnu telpa, un tajā ieplūst muguras smadzeņu šķidrums. Viņš piedāvāja terminu “glimfātiskā sistēma”, tā ir vārdu spēle, terminu kombinācija “glia”  (palīgšūnas smadzenēs) un “limfātiskā sistēma”, un pēdējos piecus gadus šo sistēmu intensīvi pēta, daļēji, pierādījās, ka starpšūnu šķidruma bioķīmiskais sastāvs miega laikā diezgan nopietni mainās salīdzinājumā ar to, kas notiek nomoda laikā. Bet no jonu balansa starpšūnu šķidrumā principā ir atkarīga smadzeņu spēja nodot signālus. Izskatās, ka miegs – tas ir principiāli cits smadzeņu funkcionālais stāvoklis, kas nepieciešams tam, lai tas spētu sevi savest kārtībā, atjaunoties aktīvas attīrīšanās laikā.

Lekciju konspekts, kuras lasīja zinātniskā žurnaliste Asa Kazanceva 2017.gada 15.februārī.

* Avots: snob.ru

* No krievu valodas tulkoja Ingūna Paupe.

** Dārgais lasītāj!
Priecājamies, ka Tu baudi un dalies ar mūsu portāla lasītavas rakstiem.
Vēlamies vien atgādināt - zināšām bez prakses nav nekādas vērtības!
Apmeklē mūsu portāla notikumu Kalendāru , atrod sev piemērotāko un sāc praktizēt!

Library_page_pyramids-3913843_1920
Sapņi

Miega noslēpumi

Neirobioloģijas studenti vienmēr priecājas, ja eksāmenā trāpās biļete par miegu. Saruna ar eksaminētāju izklausās apmēram šādi: - Kas ir...

338
10. maijā, 2019
Library_page_whatsapp_image_2018-03-15_at_14.59.36
Ķermenis & veselība

Vienotai ar Dievišķo

Gaidot īpašo koncertu 31. martā Rīgā iedvesmojošu interviju sniedz mūziķe, dzīves skolotāja, iedvesmotāja un īpaša sieviete SNATAM KAUR

2489
15. martā, 2018
Library_page_lucid-dreaming1
Sapņi

Kā kļūt par apzināto sapņu lietpratēju

Apzināta sapņošana jeb lucid dreaming ir unikāla cilvēciskas būtnes pieredze. Esot nomodā sapņa laikā, ir iespējams apzināti iesaistīties...

6307
18. martā, 2015
Library_page_images
Ķermenis & veselība

Как наши предки спали по два раза за ночь

Как наши предки спали по два раза за ночь и проблема «шока настоящего»

6144
18. janvārī, 2014