Τι συμβαίνει όταν τραβάτε ένα All-Nighter;

Αναρωτηθήκατε ποτέ τι συμβαίνει μέσα στον εγκέφαλό σας όταν μένετε ξύπνιοι για μια μέρα, μια νύχτα και μια άλλη μέρα, προτού να πάτε τελικά για ύπνο; Λοιπόν, μόλις ανακαλύψαμε.

Έχει γνωστό εδώ και πολλά χρόνια Το πόσο υπνηλία είμαστε, πόσο καλά μπορούμε να αθροίσουμε αριθμούς, να δώσουμε προσοχή ή να εκτελέσουμε μια εργασία με λειτουργική μνήμη εξαρτάται από το πόσο καιρό είμαστε ξύπνιοι και την ώρα της ημέρας. Συνήθως αν μείνουμε ξύπνιοι για διάστημα δύο ημερών (μια μέρα, μια νύχτα και μετά την επόμενη μέρα) οι πρώτες περίπου 16 ώρες είναι αφύπνισης - η απόδοση είναι καλή και δεν αλλάζει πολύ.

Στη συνέχεια, καθώς μπαίνουμε στη «βιολογική νυχτερινή ώρα», όπως υποδεικνύεται από την αύξηση της ορμόνης μελατονίνης, η απόδοση επιδεινώνεται γρήγορα και φτάνει στο ελάχιστο περίπου στις 6-8 το πρωί το επόμενο πρωί. Τη δεύτερη μέρα, η απόδοση μπορεί να γίνει λίγο καλύτερη (αλλά ακόμα πολύ κάτω από εκείνη της πρώτης ημέρας) και επιστρέφει στα φυσιολογικά, βασικά επίπεδα μετά από έναν καλό ύπνο.

Το βασικό χαρακτηριστικό αυτού του χρονοδιαγράμματος απόδοσης είναι ότι δεν επιδεινώνεται γραμμικά με βάση το πόσο καιρό είστε ξύπνιοι, αλλά αντίθετα ρυθμίζεται από την ώρα της ημέρας. Στην πραγματικότητα, γνωρίζουμε τώρα ότι δεν είναι στην πραγματικότητα "ώρα της ημέρας" αλλά "εσωτερική βιολογική ώρα της ημέρας" που προκαλεί τις συνέπειες της απώλειας ύπνου. Σε επίπεδο συμπεριφοράς, λοιπόν, η λειτουργία του εγκεφάλου καθορίζεται από τα συνδυασμένα αποτελέσματα της κιρκαδικής ρυθμικότητας και της ομοιόστασης του ύπνου - η πίεση του ύπνου που συσσωρεύεται κατά τη διάρκεια της εγρήγορσης και διαχέεται κατά τη διάρκεια του ύπνου.

Circadian ρυθμό

Η κιρκαδική ρυθμικότητα μπορεί να παρατηρηθεί σε πολλές πτυχές της συμπεριφοράς και της φυσιολογίας και δημιουργείται από τα κιρκάδια ρολόγια σχεδόν σε κάθε κύτταρο στον εγκέφαλο και το σώμα. Τοπικά, αυτοί οι ρυθμοί δημιουργούνται μέσω ενός βρόχου ανάδρασης πρωτεϊνών ρολογιού σε γονίδια ρολογιού που εκφράζουν γενετικές πληροφορίες που στη συνέχεια μεταφράζονται σε πρωτεΐνες


εσωτερικά εγγραφείτε γραφικό


Όλα αυτά τα ρολόγια - συμπεριλαμβανομένων των ρολογιών του εγκεφάλου - συγχρονίζονται από έναν κεντρικό διευθυντή/αγωγό που βρίσκεται σε μια περιοχή του εγκεφάλου που ονομάζεται υπερχειυματικός πυρήνας στον υποθάλαμο. Αυτή η περιοχή του εγκεφάλου οδηγεί επίσης το ρυθμό της μελατονίνης στο αίμα και το σάλιο.

Πώς λειτουργεί λοιπόν αυτή η συνδυασμένη δράση της κιρκαδικής ρυθμικότητας και της ομοιόστασης του ύπνου; Λοιπόν, κατά τη διάρκεια της βιολογικής ημέρας το κιρκάδιο ρολόι δημιουργεί ένα σήμα προειδοποίησης ή αφύπνισης που γίνεται ισχυρότερο καθώς η μέρα προχωρά και φτάνει τη μέγιστη ισχύ το βράδυ. Αυτό μπορεί να φαίνεται λίγο παράδοξο, αλλά αυτό το σήμα πρέπει να γίνει ισχυρότερο καθώς η μέρα προχωρά γιατί η πίεση του ύπνου αυξάνεται όσο περισσότερο είμαστε ξύπνιοι - οπότε κάτι πρέπει να μας κρατά σε εγρήγορση.

Αλλά καθώς μπαίνουμε στη βιολογική νύχτα, το κιρκάδιο σήμα προειδοποίησης αφύπνισης διαλύεται και μετατρέπεται σε σήμα προώθησης ύπνου με μέγιστη ισχύ περίπου στις 6-8 το πρωί. Και πάλι, αυτό μπορεί να φαίνεται λίγο παράδοξο, αλλά υπό κανονικές συνθήκες όταν κοιμόμαστε τη νύχτα, αυτό είναι χρήσιμο επειδή το σήμα προώθησης του ύπνου μας επιτρέπει να συνεχίσουμε να κοιμόμαστε καλά ακόμη και μετά από έξι ή επτά ώρες όταν η πίεση του ύπνου έχει διαλυθεί.

Τα προβλήματα προκύπτουν όταν μένουμε ξύπνιοι τη νύχτα και την επόμενη μέρα, ωστόσο. Κατά τη διάρκεια της νύχτας, η πίεση του ύπνου παραμένει υψηλή και μάλιστα αυξάνεται επειδή είμαστε ξύπνιοι. Το κιρκάδιο σήμα δεν αντιτίθεται πλέον σε αυτή την πίεση και παλεύουμε να μείνουμε ξύπνιοι και να αποδώσουμε. Την επόμενη μέρα, το κιρκάδιο ρολόι, το οποίο ακόμα χτυπάει είτε κοιμόμαστε είτε όχι, αρχίζει να προωθεί ξανά σήματα αφύπνισης, ώστε να είναι λίγο πιο εύκολο να εκτελέσουμε και να παραμείνουμε ξύπνιοι.

Πώς φαίνεται αυτό στον εγκέφαλο;

Όλα αυτά είναι ωραία και καλά και έχουν νόημα. Πράγματι, αυτό το μοντέλο εργασίας είναι ευρέως αποδεκτό από αυτό που είδαμε να συμβαίνει όταν πρόκειται για συμπεριφορά. Αλλά πώς μοιάζει αυτή η συνδυασμένη δράση του κιρκάδιου ρυθμού και της ομοιόστασης του ύπνου μέσα στον ανθρώπινο εγκέφαλο

Η ομάδα των ερευνητών μας, από το Πανεπιστήμιο της Λιέγης και το Πανεπιστήμιο του Surrey, σάρωσαν τον εγκέφαλο 33 ατόμων χρησιμοποιώντας λειτουργική απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού (fMRI) - η οποία δίνει μια λεπτομερή εικόνα των επιπέδων της νευρωνικής δραστηριότητας σε όλο τον εγκέφαλο - οι οποίοι είχαν έλλειψη ύπνου. δύο ημέρες και μετά από μια περίοδο ύπνου αποκατάστασης. Μετρήσαμε επίσης τα επίπεδα μελατονίνης για να έχουμε έναν καλό δείκτη του εσωτερικού βιολογικού χρόνου, ο οποίος ποικίλλει μεταξύ των ατόμων. Τα αποτελέσματά μας είναι δημοσιευμένο στην επιστήμη.

Για κάθε συμμετέχοντα, ελήφθησαν 13 εικόνες εγκεφάλου ενώ εκτελούσαν μια απλή εργασία χρόνου αντίδρασης. Δώδεκα εικόνες εγκεφάλου συλλέχθηκαν κατά τη διάρκεια της στέρησης ύπνου σε περιόδους που χαρακτηρίζονταν από αυτές τις γρήγορες αλλαγές που παρατηρήθηκαν προηγουμένως για την απόδοση το βράδυ και το πρωί. Η δέκατη τρίτη εικόνα τραβήχτηκε μετά τον ύπνο αποκατάστασης.

Η δραστηριότητα σε αρκετές περιοχές του εγκεφάλου, και συγκεκριμένα σε υποφλοιώδεις περιοχές (όπως ο θάλαμος, ένα σημαντικό κέντρο για τη μετάδοση πληροφοριών στον φλοιό), ακολούθησε ένα 24ωρο ρυθμικό (κιρκαδικό) μοτίβο, ο χρόνος του οποίου, εκπληκτικά, ποικίλλει στις περιοχές του εγκεφάλου. Άλλες περιοχές του εγκεφάλου - ιδιαίτερα μετωπικές περιοχές του εγκεφάλου, συμπεριλαμβανομένων περιοχές συσχετισμού υψηλότερης τάξης -έδειξε μείωση της δραστηριότητας με τον ξύπνιο χρόνο, ακολουθούμενη από επιστροφή στα επίπεδα στέρησης πριν τον ύπνο μετά τον ύπνο αποκατάστασης. Ορισμένες περιοχές του εγκεφάλου εμφάνισαν ένα μοτίβο που ήταν ένας συνδυασμός ενός ρυθμικού μοτίβου και μιας παρακμής που σχετίζεται με την αφύπνιση.

Ακόμα πιο εκπληκτικό, αυτές οι επιπτώσεις της απώλειας ύπνου στη δραστηριότητα του εγκεφάλου ήταν πολύ πιο διαδεδομένες όταν οι συμμετέχοντες πραγματοποίησαν μια απλή εργασία αντίδρασης σε σύγκριση με μια πιο σύνθετη εργασία που βασίζονταν στη μνήμη.

Αυτό σημαίνει ότι διάφορες περιοχές του εγκεφάλου φαίνεται να επηρεάζονται διαφορετικά από την απώλεια ύπνου και τον κιρκαδικό ρυθμό, και συνολικά τα αποτελέσματα καταδεικνύουν τόσο τη διάχυση αυτών των επιδράσεων, όσο και την ομοιότητα και την τοπική φύση αυτών των επιρροών.

Η ποικιλία στις αποκρίσεις του εγκεφάλου δείχνει πόσο σύνθετοι είναι οι μηχανισμοί με τους οποίους ο εγκέφαλος ανταποκρίνεται στην απώλεια ύπνου. Μας βοηθά να καταλάβουμε πώς ο εγκέφαλος μπορεί να διατηρήσει την απόδοση κατά τη διάρκεια της ημέρας και της νύχτας. Αυτά τα αποτελέσματα μπορεί να καθησυχάσουν τους εργαζόμενους σε βάρδιες και τους ανθρώπους που εργάζονται πολύ ώρες προσπαθώντας να δώσουν προσοχή και να συγκεντρωθούν στη δουλειά τους, ιδιαίτερα τις πρώτες πρωινές ώρες. Ναι, ο εγκέφαλός σας θα είναι διαφορετικός τη νύχτα από ό, τι τη μέρα. Προτείνουν επίσης ότι εάν εργάζεστε αργά, ίσως είναι καλύτερα να το κλείσετε, να κοιμηθείτε και να ξεκινήσετε ξανά το πρωί.

Μπορεί ακόμη και να μας βοηθήσει να καταλάβουμε καλύτερα γιατί πολλά συμπτώματα σε ψυχιατρικές και νευροεκφυλιστικές καταστάσεις αυξάνονται και εξασθενίζουν και γιατί νωρίς το πρωί μετά από μια νύχτα χωρίς ύπνο δυσκολευόμαστε να διατηρήσουμε την προσοχή, ενώ το βράδυ δεν είναι θέμα.

Σχετικά με το Συγγραφέας

Derk-Jan Dijk, καθηγητής ύπνου και φυσιολογίας και διευθυντής του ερευνητικού κέντρου ύπνου Surrey, Πανεπιστήμιο Surrey

Pierre Maquet, Διευθυντής Έρευνας, Cyclotron Research, Πανεπιστήμιο της Λιέγης

Αυτό το άρθρο δημοσιεύθηκε αρχικά στις Η Συνομιλία. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.

Σχετικά βιβλία

at InnerSelf Market και Amazon