Schlaf - eines Tages vom Leben des Gehirns

Was geschieht in unserem Kopf, wenn wir aufwachen, unsere Augen öffnen und uns hier und jetzt begreifen? Und wenn Frühstück, mit einem Hund spazieren gehen Sie und dann zur Arbeit gehen Sie? Welche Prozesse werden in unserem Gehirn aktiviert, wenn wir, müde, nach Hause zurückkehren, wo ein ungelöstes Problem uns erwartet?

Ein eindringender Ton füllt Ihren Schädel. Der nebelige Schleier, der Sie von außen Welt isoliert, verdampft, weil das Signal immer aufdringlicher wird. In der dunklen Quelle des Geräusches umhertappend, stellen Sie schließlich das Schweigen wieder her. Aber das Gerät des Teufels hat bereits seinen Job getan: Sie sind wach. Jedoch werden Sie in die Umgebungswirklichkeit noch nicht versenkt. Die Augen werden noch geschlossen, Sie fühlen die Images langsam sich im Bewusstsein erheben...

Neuroscientists haben lange gewusst, dass die Unbewusstheit des Schlafes schrittweise Übergänge hat. Tatsächlich, in der vorherigen Nacht, haben Sie ungefähr fünf Zyklen des Schlafes passiert, wiederholt sich den tiefsten und Oberflächenniveaus nähernd. Während der ersten fünf oder zehn Minuten, wenn Wirklichkeit gerade beginnt, von Ihnen "wegzutreiben", waren Sie noch relativ wachsam. Wenn jemand versucht hat, durch Sie zu erwecken, könnten Sie sogar sagen, dass Sie keineswegs schlafen. Das ist die erste Stufe, der Anfang des Zyklus und der Anfang Ihrer Immersion im Unbewussten.

Manchmal während dieser Periode erfahren Sie fremde und äußerst helle Sensationen, als ob Sie fallen oder jemanden hören Ihren Namen sagen. Manchmal scheint der Körper, eine Krampe zu durchstoßen - dieses Phänomen ist als "myoclonic Reflex" bekannt: Die Muskeln ziehen sich unfreiwillig anscheinend völlig ohne eine Ursache zusammen. Während der ersten Stufe, wenn Sie Elektroden Ihrem Kopf beifügen lassen haben, würde ein Elektroenzephalogramm (EEG) ein charakteristisches Muster von kleinen und schnellen Geistesblitzen (theta Wellen) registrieren.

Dann, da Sie sich im Laufe der nächsten zwanzig Minuten entspannen, beginnt das Gehirn, zusätzliche komplizierte elektrische Wellenunterschriften (acht bis fünfzehn Zyklen pro Sekunde) zu erzeugen. Das ist die zweite Bühne. Dann die Körpertemperaturabnahmen, der Puls verlangsamt sich. Es ist an diesem Punkt, dass Sie von einem seichten Schlaf bis einen tiefen gehen - ist das die dritte Bühne. Das Profil von Geistesblitzen auf dem EEG verlangsamt sich noch mehr, die Frequenzbereiche von zwei bis vier Zyklen pro Sekunde. Wenn sich diese "Deltawellen" noch mehr verlangsamen, sich von der Hälfte bis zwei Zyklen pro Sekunde formend, gehen Sie in die tiefste, vierte Phase des Schlafes ein. Nach ungefähr dreißig Minuten kehrt das Gehirn zur dritten Phase, und dann zum zweiten zurück. Was dafür?

Zweifellos würde es einfacher sein, wenn Unbewusstheit einfach ein stabiler Zustand bliebe. Ein möglicher Grund besteht darin, dass ein tiefer, fast komatöser Staat von seit langem voll sein kann: Die Welt ist mit Gefahren voll, man muss alarmbereit sein. Außerdem ändert sich die Dauer der Phasen des Schlafes während der Nacht: Vielleicht passt sich das Gehirn an ihre Bedürfnisse an. In der Mitte der Nacht, der vierten Phasenenden fast völlig und der fünften Phase im Anschluss daran wird dominierend und dauert fast eine Stunde.

Die fünfte Phase wird auch den "schnellen Schlaf" Phase (REM) genannt, weil sich Ihre Augen aktiv unter geschlossenen Augenlidern bewegen. Inzwischen, die Tiefe und Frequenz, Zunahmen zu atmen, offenbart das EEG ein Profil von schnellen unregelmäßigen Wellen, die für die vergrößerte Geistestätigkeit bezeichnend sind, die mit der Tätigkeit während des Wachens vergleichbar ist. Träume (der ausführlicher später besprochen wird) werden in dieser Phase, obwohl nicht überall in seiner kompletten Länge gesehen. Trotz der intensiven Geistestätigkeit während dieser Phase, Ihre Muskeln sind andererseits am meisten entspannt, gibt es eine schläfrige Lähmung: "Schneller Schlaf" ist auch bekannt als ein "paradoxer Traum", weil Sie scheinen, bewusst, aber unbeweglich gemacht zu sein. Erinnern Sie sich gerade an die Situationen, die gewöhnlich in Albträumen entstehen, wenn Sie versuchen, Gefahr zu entfliehen, aber seltsam sich unbeweglich zu finden. Diese Phase wird vier bis fünf Male während der Nacht wiederholt.

Aber wie ist kontrollierte Schlafüberwachung? Es ist lange bekannt gewesen, dass die Regulierung dieser Zyklen auf der Isolierung von spezifischen chemischen Sendern, neurotransmitters basiert. Als Vermittler zwischen zwei Neuronen handelnd, bewegen sich diese Substanzen durch die Verbreitung von einer Zellmembran (presynaptic) zu anderem (postsynaptic) durch einen schmalen Schlitz - Synapse: Sie laufen im postsynaptic Neuronpfad, "Erregung" oder "Hemmung" verursachend. Auf der Sprache der Neurobiologie ist Hemmung einfach die Verminderung der Wahrscheinlichkeit, dass ein Neuron im Stande sein wird, ein Handlungspotenzial (elektrischer Impuls) zu erzeugen. Erregung, ist im Gegenteil, eine Steigerung der Wahrscheinlichkeit. Dieser elektrische Lebensimpuls dauert ungefähr tausendst einer Sekunde (etwa 1 Millisekunde) und ist ein universales Zeichen, dass die Gehirnzelle aktiv ist und dem zur folgenden Zelle Zeichen gibt. Das aufgeregte Neuron wird Salve von Handlungspotenzialen mit der hohen Geschwindigkeit erzeugen, während derjenige, der "eingestellt" wird, völlig still sein kann.

Sender, Schlaf, Wachen und Träume kontrollierend, sind in der molekularen Struktur an dopamine, noradrenaline, Histamin und serotonin, zusammen mit dem vierten, Azetylcholin, einem ein bisschen entfernteren "Verwandten", dem wohl bekanntesten und gut studierten neurotransmitters nah. Aber die Besonderheiten ihres Vertriebs und Lokalisierung sind wirklich vom großen Interesse: Sie können mehr als gerade eine Verbindung zwischen zwei Neuronen durch eine Synaptic-Spalte machen, aber stattdessen arbeiten sie am Grundsatz des Gartenreisigs. Natürlich muss es Gründe dafür geben. Jedes Mitglied dieser chemischen Familie spielt eine Schlüsselrolle im Steuern des Schlafes und Wachens. Die Niveaus von norepinephrine und seinem chemischen Vorgänger dopamine, sowie serotonin und Histamin sind während des Wachens am höchsten, aber nehmen bedeutsam während des normalen Schlafes ab und sind in der fünften Phase praktisch abwesend. Inzwischen "arbeitet" Azetylcholin noch. So wofür sind diese Sender verantwortlich? Es stellt sich heraus, dass diese Moleküle ein doppeltes Leben führen und in einer völlig alternativen Rolle - als Modulatoren handeln können.

Der Modulator verursacht unmittelbare Hemmung oder Erregung nicht: Statt dessen betrifft es, wie die Gehirnzelle zum Eingangssignal für einige Zeit Zwischenraum in der Zukunft reagiert. Um besser zu verstehen, wie das geschieht, stellen Sie sich diese Situation vor: Sie arbeiten im Büro, und heute gab es ein Gerücht über die Aufhebung von Löhnen. Allein wird das Gerücht Angestellte, sagen wir, nicht zwingen, das Telefon eines stillen Telefons aufzunehmen. Jedoch, wenn ein Standardsignal - ein Anruf erhalten wird, wird der Angestellte darauf schneller und mehr bereitwillig antworten. Der Modulator arbeitet ebenso als dieses Gerücht: An sich verursacht es keine Wirkung, aber stärkt das nachfolgende Ereignis. Theorie und Praxis zeigen, dass die Klassifikation von neurotransmitters als einzigartig hemmend oder excitatory falsch sein würde. All das hängt von der Zeit und dem spezifischen Bereich des Gehirns ab, in dem sie arbeiten.

Also, seit einer bestimmten Zeitspanne werden sich die Effekten des eingehenden Stimulus (ein anderer Sender) in Gegenwart vom Modulator bis zum Punkt unterscheiden, dass die Wirkung des Stimulus völlig geebnet werden kann. So liegt der riesige Wert der Modulation im Ändern des Zeitrahmens für Signalübertragungsprozesse im Gehirn. Solche feine Regulierung wäre mit einer einfachen Signalübertragung nie möglich gewesen. Während Sie schliefen, und jetzt wenn Sie wach, die Niveaus dieser allgegenwärtigen Modulatoren Anstieg lügen und zu verschiedenen Zeiten fallen, verschiedene Stufen des Schlafes unterstützend, große Bevölkerungen von Gehirnzellen aktiver oder ruhig legend. Deshalb ist es sehr wahrscheinlich, dass Modulatoren einen wichtigen Beitrag zur Bildung des Bewusstseins und der Unbewusstheit, sowie zur Regulierung des Übergangs zwischen ihnen leisten. Aber wir haben gerade herausgefunden, dass das Sinken in und aus dem Schlaf ein allmählicher Prozess ist. Das zeigt an, dass die Modulatoren als ein Schlüsselschalter nicht handeln. Eher arbeiten sie als eine Art dunklere Kontrolle...