Dermedt álom minden tettünk…

…S minden álmunk dermedt tett. (Ady) - Mi az alvás fő célja? Miért álmodunk? Miért nem vagyunk folyamatosan ébren? Ilyen és ehhez hasonló kérdésekre keresik a választ az alváskutatók. 

Dermedt álom minden tettünk…

1. oldal

Életünk harmadát alvással töltjük, fizikailag betegekké válunk, ha nem pihenünk eleget, mégsem tudunk pontos választ adni arra a kérdésre, hogy miért is kell aludnunk. A felszínen egyszerűnek tűnik az ok: azért van szükség az alvásra, hogy agyunk és testünk kipihenje magát és feltöltődjön közben. De vajon miért nem éber állapotban pihenünk, amikor figyelni tudnánk arra, hogy veszély fenyeget-e bennünket? És ha ezen „feltöltődés” során valóban különféle javító mechanizmusok dolgoznak, miért nem lehetünk ébren, amíg elvégzik feladatukat?

Azok a szakértők, akik az élőlények étkezési, tanulási vagy párzási szokásait kutatják, egyértelmű választ tudnak adni arra a kérdésre, hogy milyen célból mennek végbe ezek a tevékenységek. Az alváskutatók számára azonban ez a luxus nem adatott meg, az általuk vizsgált folyamat lezajlásának módján túl annak oka is rejtélyes.

Ez annál is meglepőbb és érdekesebb, mivel az alvás annyira széles körben elterjedt az élővilágban, hogy egyértelműnek tűnik: valami konkrét és fontos célja kell, hogy legyen. Az ecetmuslicáktól kezdve, a gyűrűsférgeken át, a fejlettebb élőlényekig szinte minden állat életében megfigyeltek olyan rendszeresen visszatérő inaktív periódusokat, amelyek ideje alatt jóval lassabban lehetett csak cselekvésre ösztönözni az egyedeket. Minden kapcsolódó kutatás azt sugallja, hogy az alvás még a legkezdetlegesebb állatok rutinjának is szerves részét képezi.

Az állatvilág egyes fajainak részletesebb vizsgálata sem teszi tisztábbá a képet: látszólag semmiféle egyértelmű összefüggés nem mutatkozik az alvási szokások és a fiziológiai szükségletek közt. Az ezzel kapcsolatos eddigi vizsgálatok alapján egy dolog tűnik világosnak: a különféle állatfajokat alvásritmusok elképesztő sokfélesége jellemzi. Egyes denevérek napi húsz órát is szendergéssel töltenek, míg a nagy testű legelő állatok kevesebb, mint négy órát alszanak. A lovak például állva szundikálnak, egyszerre mindig csak pár percig, és összeadva naponta alig három órát töltenek álomba merülve. A delfinek és a bálnák egyes képviselőinél az anya és az újszülött a szülést követő egy hónapot ébren tölti.

Ez a diverzitás pedig érthetetlennek tűnik mindazon szakértők számára, akik az alvás egyetemes funkcióját kutatják. Ahogy Marcos Frank, a Pennsylvaniai Egyetem kutatója elmondta, az alvással töltött órák alatt a szervezet működésében fellépő változások szintén nagyon sokfélék lehetnek, de minden eddig megvizsgált élőlény esetében jellemző, hogy alvás közben az agy működése gyökeresen átalakul.

Ez tehát a fő oka annak, hogy az alváskutatók többsége az agyra koncentrál. Az alvás legjellemzőbb vonása, hogy egyfajta tudattalan, vagy egyes esetekben korlátozott tudatú állapotban telik. Az agy központi szerepét támasztja alá az is, hogy az összes eddig vizsgált állatnál megfigyelték, hogy alváshiány esetén a kognitív funkciók veszítenek először hatékonyságukból.

Az alvással töltött idő legnagyobb része úgynevezett lassú hullámú fázisban telik, ilyenkor könnyen detektálható, egységesen alacsony frekvenciájú hullámok jellemzik az agy elektromos aktivitását, amelyet a neuronok nagyjából egyidejű, másodpercenkénti aktiválódása okoz. A gyors szemmozgás nélküli, avagy NREM fázisnak is nevezett időszakokat gyors szemmozgásos, REM szakaszok szakítják meg, amelyeket az ébrenléthez hasonló agyi aktivitás jellemez.

Az elképzelések szerint, bármi is legyen az alvás fő célja, az NREM fázisában fejti ki hatását. Ekkor tér el ugyanis az agy működése legjobban az éber állapottól, a hullámok ráadásul az alvás elején a legnagyobbak, amikor a legfőbb szükség mutatkozik a pihenésre, majd lassacskán lecsökken a méretük. Ha pedig szokatlanul hosszú ideig nem térünk nyugovóra, amikor végre elalszunk, a kezdeti hullámok nagyobbak lesznek, mint normál állapotban jellemző.

Az alvás értelmével kapcsolatos magyarázatok két nagy csoportba sorolhatók. Az egyik vonulat képviselői szerint az alvás időszaka az agyműködés javítására, karbantartására szolgál, a másik elképzelés viszont az, hogy az alvó agy valójában valami nagyon is aktív, egyedi tevékenységet visz véghez. Az első elmélet több mint egy évszázada létezik különböző formákban. Kezdetben úgy gondolták, hogy az ébrenlét órái során valamiféle méreganyag halmozódik fel az agyban, és egy bizonyos szint elérése után ez elkerülhetetlenül alváshoz vezet, amikor is kitisztul a szervezetből. Ilyen anyagnak persze sosem találták nyomát, így a teória modern változatának hívei már inkább azt gyanítják, hogy az agy működéséhez szükséges, éber állapotban lassan kimerülő molekulakészleteket (fehérjéket, RNS-t, koleszterint) tölti fel ilyenkor újra az agy. Egyes állatokban sikerült is kimutatni, hogy a lassú hullámú fázisban megnövekszik a makromolekulák termelésének üteme, az elmélet kritikusai szerint azonban ez nem feltétlenül jelent ok-okozati összefüggést, vagyis semmi sem utal arra, hogy ezen készletek szintje befolyásolná az alvást. 

2. oldal

Az egyedi funkciójú alvó agy elméletének is hosszú története van. Sigmund Freud szerint az alvás fő célja az álmodás, bár ezt eddig semmiféle tudományos bizonyítékkal nem sikerült alátámasztani. Arra azonban több jel is mutat, hogy az alvásnak nagyon fontos szerepe van egy másik agyi funkció, az emlékezet működésének biztosításában, konkrétan az emlékek megszilárdításában. Ez utóbbiak ugyanis nem rögtön végleges formájukban vésődnek be agyunkba, ahogy átélünk egy-egy élményt. Az emlékeket először a rövid távú memória tárolja, majd a tapasztalat legfontosabb aspektusai átkerülnek a hosszú távú emlékezet rendszerébe.

Több állatokon, illetve embereken elvégzett kísérlet is azt sugallja, hogy a legerősebb emlékek akkor keletkeznek, ha azok megtapasztalása és az emlék előhívása között alszik valamennyit az alany. Patkányok agyába ültetett elektródák azt mutatták, hogy az állatok fejében alvás közben újra aktiválódnak azok a neuronok, amelyek ébrenlétük alatt szerzett élményeik során működésbe léptek. Úgy tűnik tehát, hogy az emlékek újra aktiválódnak az alvás óráiban, a megtapasztalt élmények újra lejátszódnak az álmodó agyában, mondja Jan Born, a Tübingeni Egyetem kutatója.

Sok kutatás tehát arra koncentrál, hogyan frissül és rendeződik át az emlékek rendszere az alvás ideje alatt. 2003 óta azonban egy harmadik alváselméleti irányvonal is egyre jelentősebb teret nyer. Az új teória gyakorlatilag összefogja a karbantartás és egyedi funkció elméletét, azt állítva, hogy az idegrendszer „rendberakása” és az emlékek bevésése összefügg.

A legújabb hipotézis szerint a dolog kulcsa a szinapszisokban, vagyis az idegsejtek közti kapcsolatokban rejlik: egy ideje már tudjuk, hogy az emlékek bevésődése során az ebben érintett neuronok között erősebb kapcsolat épül ki. A kutatók legújabb elképzelése az, hogy az ébrenlét időszakában folyamatosan új emlékeket konstruálunk, így rengeteg szinapszist teszünk erősebbé. Ez azonban nem folytatható a végtelenségig: egyrészt túlságosan sok energiába kerülne, másrészt idővel kifogynánk a felhasználható szinapszisokból, hiszen az összes kapcsolat a lehető legerősebb lenne, és nem tudnánk hova raktározni az új emlékeket.

A lassú hullámú alvás során viszont nincs jelentősebb információáramlás befelé, így a lassan és egységesen aktiválódó neuronok az egész agyban fokozatosan lazítanak az egymás közti kapcsolatokon, méghozzá olyan módon, hogy közben megőrzik egymáshoz képesti, relatív erősségbeli különbségeiket. Így egy újabb napra virradva megint lesz hova raktározni az emlékeket.

Egyre több bizonyíték utal arra, hogy a szinaptikus homeosztázis elmélete néven emlegetett elképzelésnek lehet némi alapja. Embereken végzett vizsgálatok alapján az is kiderült, hogy a nap vége felé közeledve a szürkeállomány egyre több energiát igényel működéséhez. Giulio Tononi és Chiara Cirelli, a Wisconsin-Madison Egyetem kutatói és az elmélet megalkotói kimutatták, hogy a patkányok és az ecetmuslicák szinapszisai az ébrenlét óráiban egyre erősebbek, alvás közben pedig gyengébbé válnak. A szakértők azt is igazolták, hogy ha agyunk egy adott részét használjuk egy bizonyos tevékenység elsajátítása közben, akkor a következő alvási periódus elején ezt az agyi régiót a többinél intenzívebb lassú hullámok jellemzik. Ezt a fajta újrahangolást pedig érthető módon a legjobb nyugalmi periódusban végezni, hiszen ilyenkor következmények nélkül manipulálható az agy működése, mert úgysem csinál semmi különöset.

A szinaptikus homeosztázis elméletének persze vannak kritikusai, de kétségkívül megmozgatta az alváskutatás világát, és napjainkra a tudományterület legfontosabb teóriájává lépett elő, bár – ahogy sokan felvetették - jó lenne, ha többet tudnánk az elképzelésben leírt folyamatok konkrét működéséről.

Ami az elmélet egy érdekes versenytársát illeti, Jerry Siegel, a Kaliforniai Egyetem neurológusa szerint az alvás egyszerűen az energiafogyasztás csökkentésének egyik módja, amelyet akkor alkalmaz az adott élőlény, amikor a létezéséhez szükséges alapvető tevékenységeket elvégezte, tehát vadászott, evett, szaporodott stb. Siegel úgy gondolja, hogy az alvási szokások szoros kapcsolatban állnak az adott faj életmódjával, és ennek megfelelően fajonként eltérő célt is szolgál a pihenés időszaka.

És persze könnyen elképzelhető az is, hogy az összes teóriában van némi igazság, és az alvásnak összetett céljai vannak. Tekintve, hogy az agy minden élőlény esetében a legbonyolultabb szervnek tekinthető, egy ennek működését ilyen alapvetően befolyásoló folyamat sem lehet egyszerű. Tulajdonképpen talán az lenne a legmeglepőbb, ha egy napon kiderülne, hogy az alvás egyetlen funkcióval bír. Valószínűbb, hogy egy komplex, hatását rengeteg tényezőn keresztül kifejtő folyamategyüttesről van szó, amely várhatóan még sok álmatlan éjszakákat okoz az alváskutatók számára. 

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward