פסיכוביולוגיה - שיעור 2- שינה - המשך

יום ד 23/02/2011

תהליכים פסיכוביולוגיים

שיעור 2

שינה - המשך

לאחר חסך שינה מתמקדת השינה בשלבים 4-5.

בשלב הרביעי (שיעור שעבר) – כי הוא חיוני לחילוף חומרים – אגירת אנרגיה באסטרוציטים, והריסת הרדיקלים החופשיים – שיקום המח למצבו הבסיסי.

למה השינה מתמקדת בשלב החמישי?

השערות לגבי התפקיד של שנת REM:

1. “ניקוי ארובות" – ניקוי מאגרי הזיכרון.
2. חשוב להתפתחות המח, במיוחד אצל ילדים ותינוקות.
3. תפקיד בלמידה – עיבוד אינפורמציה.
4. “פריסקופ" – בדיקה האם אנחנו באזור מוגן או בסכנה (“עמידה על המשמר" במהלך השינה).
5. תכנות מחדש של התנהגויות טיפוסיות למין.

2 מבין ההשערות האלה זכו לתמיכה מדעית-

• REM והתפתחות מוחית (זה מתאם! לא סיבתיות):
  • גורים שנולדים עם מוח מפותח יותר (כמו שרקנים) ישנים פחות REM מגורים שיש צורך בפיתוח מוחם (כמו חולדות). “אף פעם לא עשיתי לחולדות מבחן אינטלגניציה, אבל מניסיוני במעבדה – חולדות הן נורא אינטלגנטיות, ועכברית לא כ"כ" --> מוקדש ללוטם
  • אחוז שנת הREM אצל תינוקות גבוה יותר, ואז יש ירידה והתייצבות, מלבד עליה בגיל 19-30 (סטודנטים?).

--> אם שנת REM נועדה רק להתפתחות המח היא הייתה אמורה להיעלם בבוגרים שמוחם מפותח – אבל היא לא. אז מדוע היא קיימת?

• REM ולמידה:
  • במהלך למידת מבוך יש עליה חדה באחוזי שנת הREM של החולדה עד ללמידה של המבוך, ואז ירידה עד לרמה הראשונית. כאשר הפריעו לחולדות במהלך שנת ה REM (בניסוי נוסף) הלמידה היתה הרבה פחות טובה.
  • סטודנטים בתקופת מבחנים ישנים יותר REM.
  • ילדים מחוננים ישנים יותר REM, ילדים רפי שכל ישנים פחות שנת REM.

--> קפה נשאר בזרם הדם 12 שעות, ומפריע לשנת הREM.

השפעה של חסך שנת בשנת REM:

• יש תופעה של תגובת נגד – כשמעירים מישהו לפני שנת REM במחזור אחד, המח ינסה להגיע לשנת REM מהר יותר במחזור הבא – הוא ינסה לפצות על החסך.
• חסך בשנת REM היא טיפול יעיל לדיכאון אנדוגני. טיפול (הפרעה לשנת הREM) ללילה אחד--> הטבה בסימפטומים לכמה שעות עד יום, שבועיים וחצי רצופים --> הטבה לכמה ימים עד שבועות.

איך זה עובד?

מנגונים פיזיולוגיים של שינה וערות:

האם קיים חומר כימי שגורם לנו להירדם/ להתעורר? (מטאפורת הנדנדה) 2 אפשרויות:

• חומר משרה שינה
• חומר משרה ערות

בקרה עצבית על ערות:

רטיקולר פורמיישן – 90 גרעיני מח, אחראים על ערות, שינה ותחושה.

המסלול הדורסלי של הרטיקולר פורמיישן: מידע תחושתי מהפריפריה מגיע דרך חוט השדרה ועוד משהו לרטיקולר פורמיישן, משם לתלמוס, ומשם לאזורי הקורטקס הספציפיים.

המסלול הוונטרלי של הרטיקולר פורמיישן: מתחיל מהרטיקולר פורמיישן ומעורר אזורים תת קורטיקליים – בזאל גנגליה, היפוקמפוס, היפותלמוס, באזאל פורבריין – אזור בבסיס המח שחשוב מאד לערות, ולבסוף אל הקורטקס.

נוירוטרסמיטורים שחשובים לשינה וערות:

1. נוירואדרנלין / נוראפינפרין– מיוצר בלוקוס קורלוס, בגזע המוח, נמצא קרוב לפונס, ומשם מגיע לכל אזורי המח. תפקידו – הסחת הקשב מנקודה אחת לנקודה שניה (למשל, בעת רעש פתאומי).
2. אצטילכולין – מיוצר בדורסל פונס ובבאזאל פורבריין, מגיע בעיקר אל הקורטקס, וגורם לפעילות א-סינכרונית (בלתי מתואמת) של הקורטקס – גלי ביתא (שפועלים בעת קליטת אינפורמציה).
3. סרוטונין – מיוצר בraphe nucleus – אחראי לריכוז – השארת הקשב במקומו.
4. היסטמין – מיוצר בטוברולו ממילרי נוקלאוס בהיפותלמוס. הוא המסייע של אצטיל כולין – גורם ליותר הפרשה שלו וכו', וכך גרום בעקיפין לעירור המח. (קשור גם למערכת החיסון – תרופות אנטי היסטמיניות הן תרופות נגד אלרגיה, וגם גורמותלעייפות וישנויות.
5. היפוקריטין / אורקסין (שמות נרדפים, אותו נ"ט) – מיוצר בהיפותלמוס הלטרלי, תפקידו: לשמר אותנו במצב ערות.

בזמן SWS ההפרשה של כל הנ"ט האלה, חוץ מאצטיל כולין, פוחתת בצורה דרמתית.

בזמן שנת REM הכמות שלהם (שוב, חוץ מאצטיל כולין) יורדת כמעט לרמה אפסית.

בזמן ערות יש עליה חדה ברמת הסרוטונין.

תרופות נגד דיכאון מעלות את רמת הסרוטונין (SSRI – סלקטיב סרטונין ריאפטייק אינהיביטור, SNRI – אותו דבר, עם סרוטונין וגם נוראדרנלין).

כאשר מפריעים לאדם בשנת הREM – לא נותנים לרמת הסרוטונין והנוראדרנלין לצנוח, ואם עושים את זה מספיק זמן דברים במח משתנים, וזה עוזר לפרק זמן משמעותי.

מעניין שאחת מתופעות הלוואי של תרופות נוגדות דיכאון היא קיצור שנת הREM.

בקרה על שנת גלים איטיים SWS:

אזור מוחי עיקרי: האזור הפרה אופטי – VLPA – חיוני.

אזור זה מכיל נויורנים רבים שמשפיעים גאבא.

מנגנון ה-flip flop: כשהVLPA פעיל הוא מפריש גאבא על כל אזורי גזע המח שאחראים על ערות, וזה גורם להפחתה בפעילותם – הפרשה של נורואדרנלין, אצטיל כולין, היסטמין וכו'. זה פועל גם הפוך – כאשר האזורים של הערות פעילים, הם גורמים לעיכוב של ה-VLPA. יש כאן מנגנון "נד-נד". זה אחד האזורים שנפגעים החסך שינה פאטאלי.

בפתולוגיות הנדנדה הזאת (נגנון בינארי) עובדת באופן לא תקין – ואז אפשר להיות גם ערים וגם ישנים באותו זמן.

היפוקריטין – כל עוד יש היפוקריטין אנחנו ערניים. ברגע שהרמה שלו קורסת ה-VLPA נכנס לפעילות.

אדנוזין -

ככל שאנחנו ערים יותר שעות (ערות כפויה) רמת האדנוזין עולה, וכשהולכים לישון – היא יורדת. קפה הוא אנטגוניסט לאדנוזין, שהוא חומר משרה שינה, וכך אנחנו לא מתייחסים לעייפות.

אזור הבאזאל פורבריין מפריש גאגא כדי שהVLPA לא ייכנס לפעילות. אדנוזין הוא אינהיביטור לבאזאל פורבריין, ולכן כשהוא פעיל – יש עיכוב של עיכוב, ואנחנו ישנים.

כלומר:

היפוקריטין – משרה ערות.

אדנוזין – משרה שינה.

האזור המוחי שאחראי על שנת הREM – הPeribrachial area שנמצא גחונית לטקטום. הוא מפעיל את כל הארסנל של שנת הREM – שיתוק שרירים, גלים מסוימים, פעילות קורטיקלית ותנועות עיניים.

איך ה-Peribrachial area עובד?

פעילות קורטיקלית:

ב- Peribrachial area מיוצר ומופרש אצטיל כולין, והא מגיע לתצורת הרשת, לאזור ספציפי שנקרא MPRF. התצורה הרשתית מפעילה את הבאזאל פורבריין (שחשוב לערות – גורם לקורטקס לפעול בצורה א-סינכרונית) כך מתקבלת פעילות א-סינכרונית בקורטקס.

תנועות עיניים מהירות:

Peribrachial area מפריש אצטיל כולין--> טקטום: סופריור קוליקולי (חלק ממערכת ראיה פרימיטיבית, אחראי לתנועות עיניים ותיאום עין-ראש-יד) --> תנועות עיניים מהירות.

שיתוק שרירים:

Peribrachial area --> אצטיל כולין --> סאב לוקוס קורליוס --> מדולה (אובלנגטה – מח מאורך) --> גליצין (נ"ט מעכב) --> חוט השידרה --> שיתוק שרירים.

בערך 90 שניות לפני שנת REM יש גלי מח שמסמנים שעוברים לשנת REM – גלי PGO. אפשר לפגוש גלים אלו בפונס, בLGN ובאונה האוקסיפיטלית.

פתולוגיות – הפרעות שינה:

1. נדודי שינה - אינסומניה (=מצב בו לא ישנים טוב, ולמחרת גם לא מתפקדים טוב). הפיתרון: כדורי שינה (רושמים אותם בלי בעיה). הבעיה: מפתחים בהם תלות – מגדילים מינונים בהדרגה ולבסוף אי אפשר לישון בלעדיהם.
   איך כדורי שינה עובדים?
   הם מקצרים את משך הכניסה לשינה, ב-15 שעה בערך, גורמים לשינה קצת יותר עמוקה ומאריך קצת את השינה. עוד בעיה: קשה להתניע אח"כ --> קמים אפופים.
2. Sleep Apnea – דום נשימה בשינה: אנשים שלא יכולים לישון ולנשום באותו זמן. באחד השלבים של השינה חמצן לא נכנס לריאות, רמת הפחמן הדו חמצני בדם עולה, ואיזורי הערות במח נדלקים, ואז מתעוררים, נושמים וחוזרים לישון, וחוזר חלילה כל הלילה. יש אנשים שאפילו לא מודעים לזה, אך זה פוגע משמעותית באיכות השינה.
   למה זה קורה? כי הענבל חוסם את קנה הנשימה במצב מאוזן – פותרים בפרוצדורה ניתוחית / קנה נשימה צר / משהו אחר. אפשרות לטיפול (חוץ מניתוח) היא לישון עם מסכת חמצן – ואז הענבל לא נופל ואין מחסור בחמצן. אנשים שנוחרים מועדים להפרעה זו.
3. נרקולפסיה – הפרעה נדירה מאד. שלב ה-REM מופיע בזמן הלא נכון. כולל 4 סימפטומים, כל אחד מחלה בפני עצמו, ולנרקולפסים יש 2-3 מהם יחד:
   1. התקף שינה נרקולפסי – כאשר אנשים מבצעים מטלות חדגוניות ומשעממות הם לא מסוגלים לעמוד בדחף ופשוט קורסים ונרדמים ח-ז-ק – ישר לשנת REM.
   2. שיתוק הירדמות – Sleep Paralysis: אנשים עם נרקולפסיה מתחילים את השינה בשנת הREM – ואם הם נזכרים, למשל, שלא נעלו את הדלת – הם בשלב של שיתוק שרירים, ולא יכולים לזוז.
   3. חזיונות שווא היפנגוגיים: מפחידים! כמו סרט אימה. אבל – אי אפשר לברוח, כי זה בד"כ מגיע עם sleep paralysis. אנשים כאלה מפחדים לישון.
   4. קטפלקסיה – התקף בו האדם צונח פתאום, בד"כ בעקבות ריגוש או מאמף גופני פתאומי, טונוס השרירים יורד פתאום לאפס, בהכרה צלולה (זה הדבר היחיד שקורה, בד”כ אחרי כמה דקות הוא בסדר). זה קורה כי הענף של שיתוק השרירים קורה בזמן ערות. (קורה גם לחיות).
   הטיפול היעיל ביותר באנשים עם נרקולפסיה הוא אנטי דפרסנטים. למה? כי הן מעלות את הרמה של הסרוטונין והנורואדרנלין, ואז הסיכוי שיהיה REM פתאומי הוא הרבה יותר נמוך. חומר נוסף הוא מודיפילין המעלה את הרמה של ההיפוקריטין.
4. הפרעה התנהגותית בשנת REM - REM sleep behavior הכול תקין, אבל אין שיתוק שרירים. אנשים מתנהגים את החלום שלהם.
   טיפול: בנזודיאזפרינים – תרופות מרגיעות, כמו ווליום, כדי להוריד להם את הפעילות המוחית (אלו לא סהרוריים!).

הפרעות בשנת SWS

נפוצות בילדות, נעלמות עם הבשלת המח.

1. הרטבה במיטה (בגילאים 8-12, מדי לילה). מניחים שהשליטה המוחית על הסוגרים עדיין לא מספיק יציבה. הטיפול גזור מהתניה קלאסית – מחברים חיישן רגיש לרטיבות לסדין או לפיג'מה, והוא גורם לפעמון לצלצל. המח לומד שאם הוא לא ילמד לשלוט על הסוגרים הפעמון לא יפסיק לצלצל.
2. הליכה סהרורית. אנשים שבשלב הרביעי מקבלים איתות מהמערכת המוטורית להפעיל הליכה. בשלב הרביעי אין שיתוק שרירים, ולכן אין בעיה ללכת. לפעמים הם הולכים עד הדלת וחוזרים, במקרים קיצוניים הם יכולים לנהוג.