Για ποιους λόγους έχουμε ανάγκη τον ύπνο;

Στην Τσουκούμπα της Ιαπωνίας, το Διεθνές Ινστιτούτο Ιατρικής του Ύπνου λειτουργεί εδώ και πέντε χρόνια προσπαθώντας να δώσει απαντήσεις σχετικά με τη βιολογία του ύπνου και κυριότερα με τις αιτίες και τη θεραπεία ασθενειών σχετιζόμενες με αυτόν.

Τα ακριβή πλεονεκτήματα του ύπνου θεωρούνται ακόμα μυστήριο, και για πολλούς βιολόγους, τα άγνωστα αυτά στοιχεία ενδέχεται να είναι συναρπαστικά όταν τα να ανακαλύψουμε. Το γιατί ωστόσο νιώθουμε την ανάγκη για ύπνο θεωρείται από πολλούς το κλειδί για την κατανόηση του τι μας παρέχει πραγματικά αυτός. Οι βιολόγοι ονομάζουν αυτή την ανάγκη “πίεση για ύπνο” (sleep pressure).
Έρευνες για πάνω από έναν αιώνα

Η βιολογική έρευνα σχετικά με την πίεση του ύπνου ξεκίνησε πριν από περισσότερο από έναν αιώνα. Σε μερικά από τα πιο διάσημα πειράματα που έχουν διεξαχθεί, ένας Γάλλος επιστήμονας κράτησε σκυλιά ξύπνια για περισσότερο από 10 ημέρες. Στη συνέχεια, μετάγγισε υγρό από τους εγκεφάλους των ζώων και το μετέφερε σε εγκεφάλους καλά αναπαυμένων σκύλων, οι οποίοι αμέσως έπεφταν για ύπνο. Υπήρχε κάτι στο υγρό που, αφού συσσωρεύτηκε κατά τη διάρκεια της στέρησης του ύπνου, έκανε τα άλλα σκυλιά να πέσουν κάτω. Το πείραμα αυτό βοήθησε να ανιχνευθεί η ουσία που προκαλούσε τον ύπνο, ο μικρός βοηθός του Μορφέα, ή αλλιώς υπνοτοξίνη, όπως την ονόμασε ο Γάλλος ερευνητή.

Στο πρώτο μισό του 20ού αιώνα, άλλοι ερευνητές άρχισαν να τοποθετούν ηλεκτρόδια στο κρανίο ανθρώπων, προσπαθώντας να συλλέξουν πληροφορίες από τον ανθρώπινο εγκέφαλο όταν αυτός βρίσκεται σε κατάσταση ύπνωσης. Χρησιμοποιώντας ηλεκτροεγκεφαλογραφήματα, ανακάλυψαν ότι ο εγκέφαλος δεν απενεργοποιείται όταν ο άνθρωπος κοιμάται, αλλά διατηρεί σαφή ρουτίνα κατά τη διάρκεια του νυχτερινού ύπνου. Καθώς τα μάτια κλείνουν και η αναπνοή βαθαίνει, ο δραστήριος εγκέφαλος που παρακολουθείται στο εγκεφαλογράφημα μετατοπίζεται, και το άτομο μεταφέρεται στα περίεργα κύματα του πρώιμου ύπνου. Περίπου 35 έως 40 λεπτά μετά, ο μεταβολισμός επιβραδύνεται, η αναπνοή είναι ομοιόμορφη και ο άνθρωπος δεν είναι πλέον εύκολο να ξυπνήσει.

Στη συνέχεια, μετά από ένα ορισμένο χρονικό διάστημα, ο εγκέφαλος φαίνεται να ”γυρίζει ένα διακόπτη” και τα κύματα μετατρέπονται σε μικρά και σφιχτά και πάλι: Αυτή είναι η ταχεία κίνηση των ματιών, ή REM, ο ύπνος που κάνουμε δηλαδή όταν ονειρευόμαστε. (Ένας από τους πρώτους ερευνητές που μελέτησαν το REM διαπίστωσε ότι παρακολουθώντας τις κινήσεις των ματιών κάτω από τα βλέφαρα, μπορούμε να προβλέψουμε πότε θα ξυπνήσουν τα νήπια, γεγονός που γοήτευε τις μητέρες τους) Οι άνθρωποι επαναλαμβάνουν αυτό τον κύκλο ξανά και ξανά και τελικά ξυπνούν το τέλος μιας περιόδου REM.

Τι γίνεται όταν στερούμαστε τον ύπνο

Η ”πίεση για ύπνο” αλλάζει τα εγκεφαλικά κύματα. Όσο πιο πολύ ύπνο στερείται ένα άτομο, τόσο μεγαλύτερα είναι τα κύματα κατά τη διάρκεια του ύπνου αργού κύματος, πριν από το REM. Αυτό το φαινόμενο έχει παρατηρηθεί σε περίπου όσα πλάσματα έχουν παρακολουθηθεί με ηλεκτρόδια και έχουν κρατηθεί ξύπνια μετά από τις ώρες ύπνου τους, συμπεριλαμβανομένων πτηνών και ζώων όπως φώκιες, γάτες, χάμστερ και δελφίνια.

Για να καταλάβουμε πόσο σημαντικός είναι ο ύπνος, ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι αυτό των χάμστερ, τα οποία έχει παρατηρηθεί να ξυπνούν από τη χειμερία νάρκη στην οποία πέφτουν, μόνο και μόνο για να πάρουν εκ νέου έναν κανονικό υπνάκο.

Οι ουσίες του ύπνου

Πέρα από την υπνοτοξίνη, που ανακαλύφθηκε την πρώιμη εποχή ερευνών για τον ύπνο, υπάρχει πληθώρα ουσιών που αποδεικνύεται ότι προκαλούν ύπνο, συμπεριλαμβανομένου ενός μορίου που ονομάζεται αδενοσίνη, το οποίο φαίνεται να συσσωρεύεται σε ορισμένα μέρη του εγκεφάλου των αρουραίων που ξυπνούν, και στη συνέχεια αποστραγγίζεται κατά τη διάρκεια του ύπνου. Η αδενοσίνη είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα επειδή οι υποδοχείς της είναι το σημείο όπου η καφεΐνη φαίνεται να λειτουργεί. Όταν η καφεΐνη συνδέεται με αυτούς, η αδενοσίνη αδυνατεί να κάνει το ίδιο, γεγονός που εξηγεί το πως μας “ξυπνά” ο καφές και το τσάι.

Όμως η έρευνα σχετικά με τις υπνοτοξίνες δεν έχει εξηγήσει πλήρως το πώς ο οργανισμός μας ελέγχει την ”πίεση για ύπνο”. Όλες οι παραπάνω ουσίες δεν είναι σε θέση να δώσουν πληροφορίες για αυτήν, αλλά αποτελούν μια αντίδραση του οργανισμού σε αυτό το φαινόμενο.

Οι ουσίες που προκαλούν ύπνο ενδέχεται να προέρχονται από τη διαδικασία δημιουργίας νέων συνδέσεων μεταξύ των νευρώνων. Οι Chiara Cirelli και Giulio Tononi, ερευνητές ύπνου στο Πανεπιστήμιο του Ουισκόνσιν, αναφέρουν ότι αν οι εγκέφαλοί μας όταν είμαστε ξύπνιοι κάνουν αυτές τις συνδέσεις ή συνάψεις, ίσως αυτό που κάνουν κατά τη διάρκεια του ύπνου είναι να μειώνουν τις ασήμαντες, ή τις εικόνες που δεν ταιριάζουν με άλλες. «Ο ύπνος είναι ένας τρόπος να απαλλαγούμε από τις αναμνήσεις μας, με έναν τρόπο όμως που είναι καλός για τον εγκέφαλο», διαβάζουμε στο Atlantic.

Μια ομάδα ερευνητών στο ινστιτούτο Tsukuba, υπό την ηγεσία του Yu Hayashi, καταστρέφει μια επιλεγμένη ομάδα εγκεφαλικών κυττάρων σε ποντίκια, μια διαδικασία που μπορεί να έχει εκπληκτικά αποτελέσματα. Η στέρηση των ποντικιών από τον ύπνο REM με το να τους ξυπνάνε επανειλημμένα ακριβώς όταν είναι έτοιμα να εισέλθουν σε αυτόν προκαλεί σοβαρή πίεση ύπνου REM, την οποία τα ποντίκια πρέπει να αντισταθμίσουν στον επόμενό τους ύπνο. Αλλά χωρίς ένα συγκεκριμένο σύνολο κυττάρων, τα ποντίκια μπορούν να χάσουν τον ύπνο REM, χωρίς να χρειάζεται να κοιμηθούν περισσότερο αργότερα. Το ερώτημα του κατά πόσον τα ποντίκια είναι απολύτως αλώβητα είναι βέβαια αναπάντητα.

Σε μια άλλη έρευνα, ανακαλύφθηκε ένας νευροδιαβιβαστής που ονομάστηκε ριφαξίνη χωρίς τον οποίο τα ποντίκια κατέρρεαν πέφτοντας σε ύπνο. Αυτός ο νευροδιαβιβαστής αποδείχθηκε ότι λείπει από ανθρώπους με ναρκοληψία.

Κλειδί για μια ποιοτική ζωή

Η επιστημονική κοινότητα φαίνεται πως θα ερευνά για πολλά ακόμη χρόνια τα μυστήρια της λειτουργίας του ύπνου, καθώς μέχρι τώρα έχουμε ελάχιστες μόλις πληροφορίες για το πως γίνεται αυτή. Μέχρι την ανακάλυψη όμως περισσότερων δεδομένων επί του ζητήματος, το μόνο βέβαιο είναι πως ένας καλός βραδινός ύπνος είναι το κλειδί για μια ποιοτική και ξεκούραστη ζωή.