Važnost sna i spavanja za pamćenje, osjećaje i sveukupno kognitivno funkcioniranje

U sklopu obilježavanja 13. Tjedna mozga u Hrvatskoj, u ponedjeljak 10. ožujka na zagrebačkom Medicinskom fakultetu održano je predavanje na temu „Važnost sna i spavanja za pamćenje, osjećaje i sveukupno kognitivno funkcioniranje“.

Predavačica je bila dr.sc. Ivana Rosenzweig, hrvatska znanstvenica sa zavidnom međunarodnom karijerom, bogatim iskustvom u neuroznanosti i kliničkoj neuropsihologiji, a posebnim interesom za fiziologiju spavanja i sna. Predavanje je započeto kratkim filmom Mana Raya, „L'Etoile de Mer“ („Morska zvijezda“) iz 1928. godine, koji prikazuje ekspresionistički simbolizam umjetnikovog portreta sna te je nastavljeno predstavljanjem mozgovnih mehanizama sna i snova koji istražuju i vežu naše osjećaje, misli, sjećanja i spoznaje o prostoru i vremenu.

Povijest ideja o snu i spavanju

Već su drevne kulture raspoznavale različita stanja egzistencije, uključujući stanje budnosti te stanja sna s i bez snova. Teorija o prijelazu u san kroz deaferentaciju (prekid živčanih signala) potječe još od Lukrecija u prvom stoljeću nove ere. Konvencionalna mudrost obično opisuje san kao stanje u kojem se mozak odmara, uz minimalnu aktivnost kortikalnih neurona. Suprotno tome, novija znanstvena istraživanja pokazuju da se upravo tijekom sna konsolidiraju tragovi memorije, osjećaji i spoznaja o svijetu oko nas koje smo stekli tijekom budnosti. Brojni moderni filozofi san poistovjećuju sa stanjem promijenjene svijesti, odnosno psihoze.

Fenomenološka sličnost između stanja sna i psihoze je često istaknuta, ali do sada nije i empirijski dokazana. Kant je tvrdio da je „luđak hodajući sanjar“, dok je Schopenhauer isticao da je „san stanje kratkotrajne psihoze, a psihoza je dugotrajni san“. San je univerzalan, sveprisutan, fundamentalan, neodoljiv. Obuhvaća jednu trećinu našeg života, prisutan je u svim životinjskim vrstama u kojima je istraživan, a čak i djelomično lišenje sna ima ozbiljne posljedice na kognitivne funkcije, raspoloženje i zdravlje. Svi raspoloživi dokazi ukazuju na to da je san „u mozgu, od mozga i za mozak“. Međutim, unatoč desetljećima intenzivnih istraživanja, mehanizmi i funkcija sna još uvijek ostaju velikim dijelom nerazjašnjeni.

Osnovne karakteristike i faze spavanja

U životinja i ljudi, spavanje je prirodno stanje koje se ciklički ponavlja, a karakterizirano je promijenjenom svijesti, relativno inhibiranom senzornom aktivnošću i inhibicijom gotovo svih voljnih mišića. Razlikuje se od stanja budnosti po smanjenoj sposobnosti reagiranja na podražaje. Bez obzira na prividnu moždanu inhibiciju, san aktivno uključuje razne regije mozga i prema fiziološkim i neurološkim značajkama može se podijeliti u dvije osnovne faze: rapid eye movement (REM faza) i non-rapid eye movement (NREM ili non-REM faza).

Na REM fazu, također poznatu i kao paradoksalno spavanje otpada 20-25% ukupnog vremena koje provedemo spavajući i u toj fazi dogodi se većina najupečatljivih snova. American Academy of Sleep Medicine non-REM fazu na koju otpada oko 80% spavanja dijeli na još tri podfaze: N1, N2 i N3, od kojih je posljednja također poznata kao delta spavanje ili sporovalno spavanje.

„Sramežljiva teorija“ objašnjava potrebu za spavanjem

Postoje mnoge teorije koje pokušavaju odgovoriti na jednostavno pitanje „Zašto nam je san bitan?“ Jedna od njih, relativno nova teorija koja je pobliže bila objašnjena na ovom predavanju je SHY teorija – sinaptička homeostatska hipoteza (synaptic homeostasis hypothesis). SHY hipoteza je nastala kao rezultat godina istraživanja na humanim i animalnim modelima, tvrdi da je san bitan jer održava sinaptičku homeostazu. U suštini, san je cijena koju plaćamo za učenje i pamćenje. Istraživači slikovito san prikazuju kao cijenu koju moramo platiti za plastičnost mozga i njegovu funkcionalnost, odnosno sposobnost mozga da mijenja svoju molekularnu, mikroarhitekturalnu i funkcionalnu organizaciju (Tononi G., Cirelli C.). Tijekom budnosti, procesi učenja zasićuju mozak novim informacijama, osnažuju sinaptičke veze u mozgu te povećavaju potrebu za energijom.

S druge strane, san mozgu omogućuje odmor i pomaže pri integriranju naučenih materijala, konsolidaciji memorije i odumiranju nevažnih sinapsi tako da mozak može iznova započeti novi dan. Drugim riječima, energetski skup proces prijenosa informacija i učvršćivanja sinapsi je dugoročno biološki neodrživ te je san nužan za energetsku renormalizaciju ili laički rečeno „punjenje baterija“. SHY teorija počiva na molekularnim dokazima, elektrofiziološkim i bihevioralnim studijama, kao i kompjuterskim simulacijama. Ova hipoteza otvara nova pitanja koja će vjerojatno zabavljati najveće umove čovječanstva u narednih 50 do 100 godina. Jedno od njih je i „Kako mozak može znati koje sinaptičke veze se mogu obrisati, koje su nevažne, a koje nisu?“

Posljedice nedovoljnog spavanja

Ako nam je san potreban za normalnu neuralnu aktivnost, što je s onim ljudima koji ne spavaju dovoljno? Istraživanja na glodavcima su pokazala kako je EEG štakora koji je budan 48 sati sasvim normalan, ali ako se elektrode postave unutar samog moždanog korteksa, otkrivaju se određena područja mozga koja spavaju! Takva pojava poznata je kao mikrospavanje, a riječ je o kratkim periodima od maksimalno 30 sekundi kada ne reagiramo na vanjske podražaje. Američka vlada smatra da je gotovo 100 000 nesreća u prometu, kao i 1 550 poginulih u prometu godišnje uzrokovano time što vozači tijekom vožnje utonu u san. Postoje i pretpostavke koje povezuju mikrospavanje s velikim nesrećama u ljudskoj povijesti kao što je i katastrofa u Černobilu 1986. godine.

Najozbiljnija posljedica dugoročnog nespavanja je dakako smrt. Postoji rijetki genetski poremećaj u ljudi – fatalna obiteljska insomnia koja se manifestira postupnim gubitkom sposobnosti spavanja te oboljele zahvaća stanje u kojem nisu niti budni niti spavaju. Obuzima ih iscrpljenost, halucinacije, gubitak pamćenja, a ponekad i demencija. U prosjeku od devet mjeseci nakon početka bolesti, osoba umire. U svijetu je trenutno poznato četrdesetak obitelji koje boluju od ovakvog oblika nesanice, a lijek za tu opaku bolest nije niti na vidiku.

Budućnost istraživanja sna i spavanja

Znanstvenike u budućnosti očekuje još puno posla u istraživanju sna i spavanja jer su dosadašnje spoznaje samo razjasnile vrh ledene sante i otvorile brojna druga pitanja. Dok znanstvenici marljivo rade, vi svakako vodite računa da se svake noći dobro naspavate.