תהליכים פסיכוביולוגיים
יום ד' 16/02/2011
מבוא – מסביר מה נלמד בקורס. דברים מעניינים!
כל השיעורים ילוו במצגות שיעלו לowl לפני השיעור או ביום. המצגות שיש עכשיו אינן מעודכנות.
בסוף הקורס יש מבחן – 50 שאלות אמריקאיות. 100% מהציון.
חומר קריאה – החצי השני של הספר של קרלסון (לא חופף לגמרי לשיעורים, צריך לדעת את שניהם).
קרן פרידל היא המתרגלת! היא עושה כאן דוקטורט ופה כל הזמן – אפשר לתקשר איתה במייל.
10:30- 12:00, הפסקה של רבע שעה ואז עד הסוף (אא"כ אנחנו נשברים קודם...)
שיעור 1
פרק 9 – שינה
שינה וערות. נושא שנחקר המון. השאלה המרכזית: בשביל מה אנחנו מבזבזים כמעט רבע מחיינו מתחת לפוך? לא חבל לישון רבע מהחיים? אפשר אולי לוותר על זה?
מהי שינה? איך מודדים אותה באמצעים פיזיולוגיים / ביולוגיים?
מעבדת שינה – מחברים אדם לכל מיני מכשירים:
- EEG – אלקטרודות גדולות שדוגמות את הפעילות של המח באזור החיצוני – בקורטקס. לא נותן אינפורמציה מאד מפורטת – בעיקר אם יש או אין פעילות. ממשיל למיקרופונים שמניחים על הקורטקס – אומדן. משמש לגזירת דפוסי הפעילות של תאי המח – גלי מח.
- EMG – ניטור פעילות שרירים. מחברים אלקטרודות לשרירי הצווואר/ סנטר/ גפיים והם נונים מידע על האם שרירים אלו פעילים, ועד כמה.
- EOG – אלקטרודות שמצמידים לשרירי העניים – האם יש תנועות עיניים או לא.
- מדידת הזעה.
- EKG – פעילות לב.
כך אפשר להבין איך האדם מתפקד כאשר הוא ער וכאשר הוא ישן.
אנחנו נתמקד בעיקר בEEG כי אנחנו עוסקים במח.
גלי המח (נמדדים בEEG) בזמן ערות - שני סוגים:
- גלי אלפא – מאד מסודרים, סינכרוניים, 8-12 הרץ/שניה. מופיעים בזמן חלימה בהקיץ.
- גלי בטא – גלים לא סדירים, א-סינכרוניים, גלים קופצניים, תדר 13-30 הרץ, מופיעים בזמן ריכוז, קליטת אינפורמציה, עיבוד אינפורמציה – בזמן פעילות.
יש ציפיה שזה יהיה הפוך – שכאשר מרוכזים הגלים יהיו מסודרים! למה זה לא כך? משל לגלי אלפא – שירה במקהלה, כאשר אין אינפורמציה הפעילות מאד מסודרת. משל לגלי בטא – בית קפה הומה ורכילותי – כשמישהו אחד מדבר, אחר שותק, (*הרבה אנשים כאלה) ויש הרבה הערב אינפורמציה.
גלי המח בזמן שינה (נמדדים בEEG) – חמישה שלבים:
- בהתחלה יש גם גלי אלפא וגם גלי בטא, ואז נכנס גל תטא – טיפה יותר איטי ומסודר, 4-8 הרץ, וכשהגל הזה נכנס, פירוש הדבר שהמח הוריד רמת פעילות. אם מאד עייפים – הגלים האלה מגיעים מהר, אבל אם לא – יש דיווחים על חזיונות פסיכדליים, על היזכרות בדברים שניסינו להיזכר בהם כל היום, חושבים על רעיונות מבריקים (לא לחכות למחר בבוקר! לרשום אותו ע-כ-ש-י-ו!). הרעיון הוא שהמח עובד בצורה אחרת, זהו מצב היפנגוגי של בין עירנות לשינה, וכל מיני דברים שהיתה עליהם אינהיבציה במהלך היום עולים. הזרם הסוריאליסטי (סלבדור דאלי וכו') ניצלו את השלב הזה. הם היו מכניסים את עצמם באופן מודע לשלב הזה, ואז מציירים. הבעיה: אורך השלב הזה – 10-15 דקות, כדי להתגבר על זה הם היו מעירים אחד את השני, ונכנסים חזרה למצב הזה בכל פעם. זה היה מציק, אבל אז גילו את הLSD.
נקודת ההשקה בין השלב הראשון לשלב השני: פעמים רבות מלווה בתחושה של נפילה. למה? בד"כ המעבר אמור להיות חלק, אך אם אנו מוטרדים / מתרגשים אז עוברים את השלב הראשון של השינה, בלי להתנתק. בשלב השני המח מוריד את הפעילות שלו, ויש הרפיה של השרירים, היא בד"כ לא מורגשת, אך אם אנחנו לא מנותקים עדיין – נרגיש אותה כנפילה.
- יש שלושה סוגים של גלי מח: גלי תטא, spindles – כישורי שינה, K-complex.כישורי שינה – התפרצויות של גלים, 12-14 הרץ, 2-5 התפרצויות בדקה. מהם? יש וויכוח, אך חושבים שהם תוצר לוואי של כניסת המח לשינה עמוקה יותר. המחשה: אם רוצים להכניס בלון גדול לצנצנת קטנה, תהיה התנגדות שלו. זה אפשרי, אם עושים את זה בצורה עדינה. הבלון – המח, הצנצנת – אזורי מח שמנסים להכניס את המח לשינה עמוקה יותר, והספינדלים הם התעורריות של הקורטקס, ולאר מכן הרגעה שלהם. אצל אנשים מבוגרים יש פחות ספינדלים, והשינה שלהם פחות עמוקה. נראה שבגלל שהם לא יכולים לישון עמוק, רואים פחות ספינדלים.K-complex - גל חד ובולט, נמצא רק בשלב השני. סוברים שאבולוציונית תפקידו להיות כעין פריסקופ של הצוללת – בדיקה של המח האם בחרנו מקום שינה שקט (ובטוח! שלא יטרוף אותנו מתחת לעץ שאנחנו מתוכנתים לישון תחתיו, אבולוציונית) אם יש רעש בשלב השני ה- K-complex יגרום לנו להתעורר ולעבור לישון תחת עץ בטוח יותר.
- גלי תטא וגלי דלתא. גלי דלתא – גלים שהתדר שלהם הוא עד 4 הרץ – הם איטיים מאד, המח מתחיל ממש להתנתק. בין 20-50% מהמח הם גלי דלתא, והיתר – גלי תטא.
- גלי תטא וגלי דלתא. בשלב זה יש יותר גלי דלתא – מעל 50%.מבחינת החוויה - אם שואלים אנשים מה הם ראו בשלב הזה הם אומרים שכלום – שחור. מצד שני – רב סיוטי הלילה שלנו נחווים בשלב הרביעי. מדובר בתמונה אחת, בשחור לבן (לא סרט!) שעלול לגרום להתעוררות (בד"כ לא) יש גם סיוטים של קירות החדר שסוגרים על האדם, או קשיים בנשימה או בבליעה.מבחינת מתח השרירים - EMG – בשלב 1 יש, בשלב 2 פוחת, שלבים 3-4 עדיין יש מתח שרירים, אבל נמוך, כלומר: תיאורטית אפשר לקום וללכת. למה זה לא קורה? כי רב האזורים שאחראיים על תנועה ישנים, חוץ מאצל סהרוריים. זו אחת הפתולוגיות הבעייתיות של השלב הרביעי של השינה.מבחינת תנועות עיניים EOG – שלב 1 יש, שלב 2 פחות, שלב 3-4 כמעט ואין.
שלבים 3-4 הם השלבים בהם הקורטקס פועל הכי לאט – SWS – slow wave sleep, אם מעירים אנשים בשלב זה הם אפופים – מאד מבולבלים ולא קשורים למציאות.
- גלי תטא, קצת גלי אלפא, קצת גלי בטא. דומה לשלב הראשון או לערות. אבל בשלב זה ישנים ממש חזק – קשה להעיר בשלב זה. זה מוזר - מכנים שלב זה שינה פרדוקסלית, כי מבחינת גלי המח זה כמו ערות. אם מעירים אנשים הם חדים. הם מדווחים על חלומות מאד סיפוריים ויצירתיים, צבעונים, כמו סרטים – יכולים להיות חלומות טובים או רעים, אך אם זה סיוט, פה מדובר בסרט אימה, לא בפלאש כמו בשלב 4.מתח השרירים EMG – כמעט אפס, רובנו כמעט משותקים מהצוואר מטה, מנגנון שנועד למנוע ממנו לקום וללכת. בשלב זה הקורטקס פועל כמו בערות – מראות, קולות, ריחות, מערכת מוטורית (מנסים לרוץ ולא מצליחים – המח שלוח אותות אך המערכת משותקת!).תנועות עיניים EOG - העיניים זזות, וכן נקרא REM – rapid eyes movement. לשלבים 1-4, בהם אין חלימה, קוראים NON REM sleep.
במהלך הלילה יש מחזוריות – מעגל של 5 השלבים אורכו כ-90 דקות, ואחריו מתחילים שוב בשלב 1, שהוא יותר מקוצר. במעבר לשלב 1 יש שלב של כמעט ערנות. כיוון ששלב 5 חוזר על עצמו כמה פעמים אנו חולמים כמה חלומות בלילה. בד"כ נזכור רק את השלב האחרון. מבחינת היחסים בין השלבים – בתחילת הלילה שלב החלימה יותר קצר, ובסוף הלילה הוא יותר ארוך, ויכול להגיע לחצי שעה או אפילו 45 דקות.
למה אנחנו לא זוכרים חלומות?
מחקרי fMRI מגלים שבזמן שהאדם ישן האונה האוקסיפיטלית והפריאטלית עובדים (פחות מאשר בזמן ערות) אבל אזור הinferior frontal cortex, שפעיל בזמן ערות ואחראי, בין היתר על כרונולוגיית הזמנים, אבל מעוכב (פועל פחות) בזמן שינה וחלימה, מה שמאפשר תנועה בזמן שנתפסת כהגיונית (למשל: לפגוש דמויות מהעבר) ויותר קשה לנו לזכור דברים שנתפסים כלא הגיוניים.
למה אנחנו ישנים?
--> שינה היא דחף אדיר – החזק ביותר, אחרי כאב חריף וצורך לישון.
יש שתי תיאוריות לגבי שינה:
- התיאוריה ההסתגלותית – בע"ח ישנים כדי לחסוך באנרגיה. זמן השינה הוא פונקציה של רמת סכנת ההיטרפות.תמיכה: ארנבת ישנה כ-15 שעות ביממה, כי היא ישנה בתוך מאורה, שם היא מוגנת יותר מאשר כשהיא מתרוצצת בחוץ. אדם ישן 7-8 שעות בלילה, כי הוא לא רואה טוב בלילה, וזה מסוכן - אפשר לשבור רגל או לדרוך על נחש. חתול ישן כ-17 שעות ביממה, ומשפחת החתולים כוללת אריות, טיגרסים, שאין להם סכנת היטרפות. זברה ישנה בערך 3 שעות בלילה, וכך גם חמורים וצבאים כי הן נטרפות, ואין להם איפה להסתתר. עדיף להיות מטרה נעה ולא מטרה נייחת!הפרכה: בפקיסטן יש נהר בשם נהר האינדוס, והוא בוצי מאד. יכולת מאד מוגבלת לראות. בתוך הנהר חי דולפין האינדוס. זהו דולפין שעם השנים התנוונה מערכת הראייה שלו (היא היתה מיותרת בתנאים בנהר), והוא מתנווט באמצעות מערכת סולרית. מסוכן מאד לישון בנהר כזה, ובדקו האם גם מערכת השינה שלו הסתגלה. גילו שהוא ישן במשך כ-7 שעות ביממה, שמחולקות לפרקים של עד חצי דקה – כלומר יש הסתגלות של מערכת השינה. העניין הוא שאם השינה לא היתה חשובה, היינו מצפים שהיא תעלם --> השינה היא מעבר לסתם הסתגלות, וכך מגיעים להשערה השניה.
- השינה כתהליך משקם - תפקיד השינה לשקם את המח מהבלאי שלו במהלך היום.הוכחה: נמנע מאנשים שינה ונראה מה קורה להם. למשל, חיילים בטירונות, פעם היה מקובל לתזז אותם לילות שלמים, וכך עברו עליהם פרקי זמן של 24, 48 שעות ללא שינה. השרירים ממשיכים לפעול, אך המערכת הקוגנטיבית פחות – עיוותי תפיסה, הזיות, עצבנות, אלימות, תקלות מקצועיות.מחקר בבע"ח – אפר למנוע יותר שינה. מחקרים נעשו בחולדות מעבדה ובחתולים. איך גורמים להם לא לישון? מניפולציה בשם yoked control – החיות עומדות על פלטפורמה מסתובבת, כך שאם הן לא הולכות כמה צעדים הן נופלות למים. חולדות יודעות לשחות, אבל זה מעצבן. בכל פע שחיית הניסוי מתחילה להירדם מסובבים את הפלטפורמה, וכך מונעים מהן שינה. הפלטפורמה היא עגולה ומשותפת לשני כלובים, כך שחיית הביקורת יכולה לישון רק כשחיית הניסוי ערה. תוצאות: חולדות הניסוי אכלו יותר, הפרישו יותר, הפסיקו לטפח את הפרווה שלהן, ומתו אחרי 3-4 ימים. זה היה לא צפוי.--> השינה אינה פריוולגיה. היא חיונית, משקמת.
ניסוי מעניין, שנות ה-50 ע"י שדר רדיו בשם פיטר טריפ, שלא ישן 201 שעות ושידר 24 שעות ביממה (ניסה לשבור את שיא גינס). אחרי 3 ימים התחיל להיות לו קר באופן מוגזם, אחרי 5 ימים התחיל לחלום במצב ערות – הזה. אחרי שבוע הלך לישון 24 שעות ברציפות. לא יכל לחיות יותר חיים תקינים – התגרש והגיע לבית חולים פסיכיאטרי.
מה מאפיין את השינה אחרי חסך שינה?
נמצאים יותר בשלבים 4-5. מכאן שאלו שלבים קריטיים לשינה. למה?
שלב 4 – המון גלי דלתא – הורדת פעילות המח. זה הזמן של הנוירונים לנוח! האסטרוציטים פועלים – שואבים גלוקוז מהדם, הופכים אותו ללקטט וכו' – המח משקם את עצמו!
ניסוי: נתנו לסטודנטים לאחוד ידית רוטטת ביד ימין/שמאל, והאזור הסומטו-סנסורי הקונטרלטרלי פעל. אחרי כמה שעות נתנו להם לישון, וראו שהאזור הסומטוסנסורי שהיה פעיל יותר היה יותר זמן בגלי דלתא – המח משקם את עצמו!
כאשר תאים עובדים יתר על המידה נוצרים בהם רדיקלים חופשיים (כתוצאה מפירוק ATP לאדנוזין). אם יש יותר מדי רדיקלים חופשיים, הם עלולים להרוס נוירונים. בזמן שינה, בשלב 4, יש אנזימים במפרקים את הרדיקלים החופשיים. אחרי מחסור ממושך בשינה יש ריכוז גבוה מדי של רדיקלים חופשיים וזה מזיק למח.
Fatal famillial insomnia – מחלה תורשתית בה בעקבות התנוונות של התלמוס אנשים לא ישנים את שלב SWS אלא רק שלבים 1-2 וקצת REM-5, ובאופן כללי ישנים מעט מאד. בשלבים הראשונים של המחלה יש בלבול, בהמשך אי שליטה על סוגרים ובסופו של דבר היא מובילה למוות תוך מספר חודשים.
