Neuropsihologia starii de somn: teorii privind functiile somnului



mycloset.ro

Ciclul veghe – somn

Una dintre caracteristicile si conditiile de desfasurare normala a vietii este reprezentata de alternanta dintre starea de veghe si starea de somn. Ciclul veghe-somn este un bioritm circadian (repetandu-se la aproximativ 24 de ore) si mai este numit ritm nictemeral, pornind de la notiunea de nictemer – „unitate fiziologica de timp, cuprinzand o perioada de veghe si una de somn, ritmata de alternanta zi-noapte” (Vintila, 2007).

Pe parcursul vietii unui individ, raportul dintre durata starii de veghe si a celei de somn de-a lungul unei zile se modifica – la sugar raportul este de o ora de veghe la 2 ore de somn, iar la adult 2 ore de veghe la o ora de somn. Acest ritm este influentat atat de ciclul lumina/intuneric, cat si de aspecte ale vietii sociale; totodata, el se afla intr-o continua interdependenta cu celelalte bioritmuri ale organismului, toate impreuna determinand configuratia „ceasului biologic”. Perturbarea acestui ceas biologic are, asa cum arata Danaila (2000), implicatii atat la nivel psihosomatic, cat si la nivelul vietii sociale a individului.

Starea de somn este „o stare fiziologica reversibila caracterizata prin abolirea constientei, inactivitate comportamentala, somatomotorie, diminuarea metabolismului si a reactivitatii” (Vintila, 2007). La randul ei, starea de somn are doua faze distincte:

1. Somnul lent, caracterizat prin modificari fiziologice cum ar fi:

  • scaderea frecventei respiratorii;
  • reducerea secretiilor endocrine si a metabolismului energetic;
  • hipotermie, etc.

2. Somnul paradoxal (REM sau cu unde rapide) este somnul cu vise si este caracterizat, la nivel fiziologic, printr-un set de modificari dintre care fac parte:

  • atonia musculara;
  • areflexia somatica;
  • miscari rapide oculare;
  • tresariri;
  • miscari bruste ale trunchiului si membrelor etc.

Stadiile somnului normal

Starea de veghe si diferitele faze ale starii de somn sunt adesea caracterizate prin EEG (electroencefalograma), care prezinta frecventa ridicata si voltaj mic in starea de veghe (precum si in somnul paradoxal, dar nu sub aceleasi tipare), cei doi parametri evoluand fiecare spre polul opus pe masura ce se instaleaza somnul lent. Astfel, au fost distinse 4 stadii ale somnului lent (Danaila, 2000):

  • stadiul 1 este caracterizat de undele cu cel mai scazut voltaj (desi acesta incepe sa creasca fata de starea de veghe);
  • stadiul 2 reprezinta aproximativ 50% din somnul total;
  • stadiile 3 si 4 sunt caracterizate de undele lente (frecventa scazuta, voltaj ridicat) si poarta denumirea de somn delta; ele apar doar in prima jumatate a perioadei de somn.

Aceste stadii sunt parcurse in mod normal intr-un timp de 35-40 de minute, dupa care ele sunt parcurse din nou, dar in ordine inversa, fiind urmate de o perioada de somn paradoxal.

Episoadele de somn REM au o durata medie de 20 de minute, fiind mai scurte in prima parte a noptii si lungindu-se catre dimineata (Vintila, 2007), cand somnul delta nu mai este atins.elefant.ro

Stadiul 4 al somnului lent este de multe ori considerat drept cel mai profund somn, avand cel mai ridicat prag de trezire la stimulii externi; in acelasi timp, insa, pragul de trezire la stimulii interni este cel mai scazut in acest stadiu. La polul opus se situeaza somnul paradoxal, cel mai vulnerabil la trezirea produsa de stimuli externi, dar cel mai putin sensibil la stimulii interni.

Asadar, in functie de criteriul ales, fiecare dintre aceste doua tipuri de somn poate fi definit drept cel mai profund. Este interesant de remarcat acest amanunt in contextul in care teoriile privind functiile somnului se refera de cele mai multe ori la aceste doua stadii ale starii de somn.

Teorii privind functiile somnului

Inainte de a urmari argumentele stiintifice pentru diferitele teorii despre necesitatea somnului si functiile acestuia, se cuvine mentionat ca aceste teme se regasesc si in cultura populara.

Proverbul „Noaptea e cel mai bun sfatuitor”, de exemplu, nu face decat sa pregateasca discutia despre rolul somnului in reorganizarea memoriei. Un alt proverb, „Ziua cauta-ti de lucru, iar noaptea de somn”, sugereaza rolul somnului in refacerea organismului dupa consumul energetic din timpul starii de veghe.

Pe masura ce mecanismele somnului au inceput sa fie cunoscute, diferite ipoteze au fost emise si testate. S-a observat, de exemplu, ca scurtarea somnului paradoxal timp de cateva nopti este urmata de initierea sa precoce, de prelungirea sa si de cresterea frecventei perioadelor REM.

Cu cat privarea e mai lunga, cu atat si reboundul REM este mai lung si mai amplu. Existenta acestui mecanism compensator de recuperare a somnului paradoxal sugereaza ca somnul REM este o necesitate a organismului. Contrar acestei concluzii este argumentul ca administrarea cronica a inhibitorului monoaminoxidaza (folosit in unele forme de depresie si in boala Parkinson) poate duce la disparitia somnului REM si a viselor timp de cativa ani fara consecinte psihologice (Danaila, 2000).

Literatura de specialitate contine numeroase astfel de argumente si contraargumente pentruteoriile emise pana in prezent, dintre care niciuna nu a primit inca recunoastere unanima. In continuare vor fi prezentate principalele teorii privind functiile somnului.

Functii fiziologice

Teoria umorala

In 1913, Pièron sugera ca activitatea fizica si mintala din timpul zilei produce substante chimice care induc somnul si ca acesti produsi chimici sunt distrusi in timpul somnului. Demonstratia teoriei a realizat-o extragand lichid cefalorahidian de la caini tinuti treji timp de cateva zile, pe care l-a injectat apoi in sistemul ventricular al altor caini, acestia fiind astfel adormiti pentru o perioada de 2-6 ore (Danaila, 2000).

Un contraargument pentru aceasta ipoteza e cel prezentat de Canavan in 1986 (apud Hodgson, 1991), care arata ca gemenii siamezi, avand aceeasi sursa de sange, dorm la momente diferite si au diferite tipare ale somnului.

Totusi, descoperirea unor factori endogeni care induc somnul (peptide, prostaglandine, melatonina) lasa loc ideii ca aceste substante, produse pe timpul starii de veghe, contribuie, prin acumularea lor, la senzatia de oboseala si nevoia de somn (Turpin, 1986, apud Hodgson, 1991).

Teoria regenerarii

Prin tehnicile de biochimie au fost identificate mai multe substante inductoare de somn: neuramil peptidele, lipopolizaharidele, prostaglandinele, interleukina-1, interleukina; factorul necrotic tumoral, peptidele delta inductoare de somn, peptidele vasoactive intestinale si serotonina. Acestea mai actioneaza si asupra temperaturii corpului, precum si asupra raspunsului imun (Kreuger si Karnofsky, 1987, apud Danaila, 2000), fapt ce conduce la ideea ca somnul ar putea avea rol de optimizare a proceselor antiinfectioase.

Aceasta teorie a aparut insa cu mai bine de un secol in urma. In 1906, fiziologul Sherington afirma ca somnul e o stare de crestere si refacere a tesuturilor, urmare a uzurii si distrugerii din timpul starii de veghe (Hodgson, 1991). De atunci, ea a provocat si continua sa provoacenumeroase cercetari.

Intrebarea esentiala este daca procesele de refacere sunt doar o secventa normala a unui ciclu circadian sau daca ele depind strict de starea de somn. Potrivit lui Fordham (1988, apud Hodgson, 1991), argumentele pro sau contra rolului regenerator al somnului sunt legate de interpretarea data urmatoarelor subiecte:

– atingerea unui maxim in secretia hormonului de crestere in timpul somnului cu unde lente;

– nivelul incarcarii energetice a celulelor;

– maximizarea mitozei in timpul ce corespunde perioadelor de somn obisnuite, dar care se manifesta si in conditiile privarii de somn;

– efectele privarii de somn.

Sustinatorii acestei teorii pleaca de la premisa ca in timpul somnului sunt indeplinite conditiile optime pentru sinteza proteinelor: nivel energetic ridicat al celulelor, eliberarea hormonului de crestere (observata mai ales in primele 3 ore de somn) si atingerea unor valori minime a hormonilor catabolici (se considera ca adrenalina, secretata mai puternic in timpul starii de veghe, impiedica producerea diviziunii celulare cu scop de vindecare).

Argumentul de mai sus e contestat prin acela ca sinteza proteinelor e stimulata de absorbtia aminoacizilor din intestin, care atinge nivele minime pe durata somnului paradoxal. Totodata, stimularea dezvoltarii celulare, care implica sinteza proteinelor, necesita rezerve substantiale de insulina, dar acest hormon nu este secretat in primele ore de somn. Mai mult chiar, studii desfasurate de Waterlow (apud Hodgson, 1991), au aratat ca anumite tesuturi se degradeaza in timpul somnului. Acestea nu faceau insa parte din creier, una dintre zonele in care regenerarea se manifesta.

Teoria invatarii si a reorganizarii memoriei

Inca din secolul XIX, neurologul Hughlings Jackson (apud Hodgson, 1991) propunea doua functii conexe ale somnului: stergerea din memorie a informatiilor nerelevante de peste zi si consolidarea in memorie a experientelor celor mai importante.

Mergand chiar mai departe, Roffwarg si colaboratorii au sugerat in 1966 (apud Danaila, 2000) ca somnul paradoxal are un rol important in dezvoltarea sistemului nervos, rol asemanator cu cel al exercitiilor fizice in dezvoltarea muschilor. Ipoteza lor se baza pe faptul ca somnul REM provoaca o activitate intensa a circuitelor neuronale, iar substanta cerebrala consuma in timpul somnului REM mai mult oxigen decat in timpul oricarui exercitiu fizic sau mintal din timpul perioadei de veghe. Ei au postulat deci ca somnul REM reprezinta o sursa potenta de stimulare interna necesara maturarii propriului creier. Totusi, aceasta argumentatie nu explica de ce visele continua si dupa dezvoltarea completa a creierului.

Numeroase date empirice sustin rolul somnului in consolidarea memoriei. Sumarizand rezultatele a multiple studii pe aceasta tema, Rauchs et al (2005) conchid ca aceasta functie a somnului nu poate fi negata. Ce trebuie insa nuantat e modul in care diferite stadii de somn influenteaza diferite forme ale memoriei. Astfel, ei concluzioneaza ca in consolidarea deprinderilor senzo-motorii este important somnul lent (atat prin prezenta sa, cat si prin caracteristici specifice), cu anumite dovezi in sprijinul rolului somnului REM pentru acest proces.

Somnul paradoxal pare a avea rolul principal in dezvoltarea deprinderilor cognitive, precum si in organizarea informatiilor cu puternica incarcatura emotionala. In ceea ce priveste consolidarea deprinderilor senzorio-perceptive, importanta revine unei combinatii intre somnul lent si somnul REM. Totusi, in unele arii de cercetare, rezultatele studiilor analizate sunt contradictorii, lasand multe semne de intrebare nerezolvate in cadrul acestei teorii.

Relevante pentru sustinerea rolului somnului pentru memorare sunt studii precum cel efectuat de Tononi (Young, 2008) asupra unor voluntari la care s-a observat ca intensificarea sau diminuarea activitatilor de invatare intr-o anumita sectiune a creierului duc la intensificarea sau diminuarea undelor lente in respectiva sectiune in timpul somnului din noaptea urmatoare.

Unul dintre argumentele in favoarea teoriei de fata este prezent in numeroase studii care arata ca performantele de memorare si de extragere a regulilor si tiparelor din experientele traite se imbunatatesc cu 15% dupa o noapte de somn. Pentru sustinatorii altor teorii (Siegel, apud Young, 2008), procentajul de 15% este unul prea mic pentru a impune aceasta functie a somnului ca fiind cea mai importanta.

Functii ecologice

O abordare diferita, privind din punctul de vedere al evolutiei speciilor, porneste de la explicarea motivelor pentru care a fost dezvoltata aceasta stare a constientei, si se bazeaza pe studierea somnului nu doar la om, ci la o mare varietate de organisme vii. Aceasta teorie (Siegel, apud Young, 2008) sustine ca somnul a aparut ca mijloc de conservare a energiei si de auto-protectie in perioadele „neproductive” (perioadele care nu sunt oportune activitatilor necesare supravietuirii si perpetuarii).

Negarea unui rol esentialmente fiziologic al somnului are la baza argumente extrase din studiile asupra diferite specii de mamifere. S-a descoperit, de exemplu, ca in prima luna de viata a balenelor ucigase si a unei specii comune de delfini, somnul nu apare nici la pui, nici la mama, iar acest fapt nu afecteaza sanatatea lor (Siegel, apud Young, 2008). Acelasi autor mentioneaza ca studiile asupra somnului delfinilor sugereaza ca somnul paradoxal nu se produce in cazul lor.

Acestor studii se alatura cele referitoare la somnul unor specii de foci, care, in perioada vanatului in ocean, pot rezista saptamani intregi fara somn REM (la fel ca la delfini, si in cazul lor se produce adormirea doar a unei emisfere cerebrale); la intoarcerea pe uscat, somnul lor revine la caracteristicile normale ale unui mamifer de marime similara, dar fara mecanismul de compensare observat la caini si la oameni. Studierea unei anumite specii de broaste a dus la concluzia ca aceasta nu doarme niciodata, iar privarea de somn a unor specii de vrabii si porumbei in perioada migratiei nu a influentat negativ starea lor fizica.

In ultimul caz prezentat, cel al pasarilor private de somn, concluzia nu este insa stabilita cu precizie. Autoarea cercetarii a observat ca, desi pasarile aveau un comportament tipic starii de veghe, inregistrarile lor EEG au prezentat unde lente, sugerand deci un mecanism compensatoriu.

In cadrul acestei teorii, se manifesta doua orientari distincte. Cea reprezentata de Siegel considera ca factorii ecologici au stat la baza formarii mecanismelor somnului. El arata ca animalele care traiesc in spatii deschise dorm mai putin decat cele care dorm in spatii ferite sau ca animalele care vaneaza rar si rapid dorm mult mai mult decat cele care au nevoie de mult timp pentru a-si procura hrana. Totusi, autorul accepta influenta somnului asupra proceselor fiziologice, dar ca pe o functie auxiliara, dezvoltata ulterior (Young, 2008).

Cea de-a doua viziune este cea reprezentata de Capellini (apud Young, 2008), care considera ca factorii ecologici au o relevanta mult mai mare decat cea care li s-a acordat in cercetarile anterioare, dar ca rolul fundamental al somnului este legat de procesele fiziologice. In plus, ea aduce un contraargument la ipoteza conservarii energiei: in cazul oamenilor, energia economisita in 8 ore de somn este echivalenta cu energia data de consumul unui pahar cu lapte.

Concluzii

Progresele facute indeosebi in ultimii 50 de ani in diferite domenii stiintifice au facut ca in acest timp sa fie facuti pasi importanti spre intelegerea mecanismelor de functionare ale somnului si a rolului pe care il are pentru fiziologia si psihologia umana. Totusi, somnul ramane un subiect despre care mai sunt inca multe de cunoscut.

Faptul ca nu exista inca o teorie general acceptata privind functiile somnului va ajuta, cu siguranta, la incurajarea a noi descoperiri pe acest subiect. Desi concurenta manifestata intre unii dintre sustinatorii diferitelor teorii contribuie la impulsul necesar viitoarelor cercetari, in timp, concluziile vor duce spre o teorie care inglobeaza elemente din toate ipotezele prezentate aici.

astratex.ro

Lasa un comentariu