Ιάπωνες επιστήμονες εντοπίζουν τον εγκεφαλικό μηχανισμό που γεννά τα όνειρα
PRESS
23 Ιουλίου 2016
Το πέρασμα από τον «ύπνο REM», κατά τη διάρκεια του οποίου ονειρευόμαστε, στις φάσεις ύπνου «όχι REM», όπου κοιμόμαστε βαθιά, φαίνεται πως ελέγχεται από ένα κύκλωμα νευρώνων το οποίο εντοπίζεται στη «γέφυρα του Βαρόλιο» ή απλά «γέφυρα» του εγκεφάλου. Μια διακριτή ανατομικά και λειτουργικά δομή του εγκεφάλου μας, που πήρε το όνομά της από τον Ιταλό ανατόμο Costanzo Varolio (1543-1575), ο οποίος πρώτος την περιέγραψε.
Η πρόσφατη ανακάλυψη αυτού του «διακόπτη» έγινε στην Ιαπωνία και επέτρεψε στους ειδικούς να διαπιστώσουν ότι στην πραγματικότητα ο ύπνος REM είναι εκείνος που ελέγχει όλες τις άλλες φάσεις του ύπνου!
Για να κατανοήσουμε όμως την καινοτομία αυτής της ανακάλυψης, θα πρέπει να δούμε -πολύ συνοπτικά- πώς περιγράφουν οι σύγχρονες επιστήμες του εγκεφάλου τη μαγική ικανότητα ή, αν προτιμάτε, την ανάγκη του εγκεφάλου μας να... ονειρεύεται.
Οι «φάσεις» λειτουργίας της μηχανής των ονείρων: Μπορεί να ακούγεται ελάχιστα ποιητικό, όμως η εμφάνιση των πιο όμορφων ή των πιο εφιαλτικών ονείρων μας προϋποθέτει πάντα την επιλεκτική ενεργοποίηση-απενεργοποίηση συγκεκριμένων εγκεφαλικών δομών.
Όλες οι μέχρι σήμερα επιστημονικές έρευνες οδηγούν στο ασφαλές συμπέρασμα ότι ο εγκέφαλός μας είναι η μοναδική «πύλη» ή, ακριβέστερα, η μοναδική «μηχανή» των ονείρων που διαθέτουμε. Ομως τι ακριβώς συμβαίνει όταν π.χ. το βράδυ ξαπλώνουμε να κοιμηθούμε;
Το σώμα μας αρχίζει να χαλαρώνει, ο εγκέφαλός μας εισέρχεται σταδιακά στο πρώτο στάδιο του ορθόδοξου ύπνου ή, όπως αποκαλείται, ύπνος «όχι REM» (Non REM). Πρόκειται για μια μεταβατική κατάσταση κατά την οποία, όπως δείχνουν τα ηλεκτροεγκεφαλογραφήματα, τα εγκεφαλικά μας κύματα αποκτούν μεγαλύτερο εύρος και γίνονται πιο αργοκίνητα. Έχουμε εισέλθει για τα καλά στη Φάση 1 του ύπνου.
Παράλληλα με τη μυϊκή χαλάρωση, την πτώση της θερμοκρασίας του σώματος και τη μείωση του καρδιακού ρυθμού, η συχνότητα των εγκεφαλικών κυμάτων μειώνεται, ενώ σε αυτά παρεμβάλλονται σύντομα και παράξενα εγκεφαλικά κύματα υψηλότερης συχνότητας. Εισερχόμαστε στο δεύτερο στάδιο, που διαρκεί περισσότερο (Φάση 2). Τότε κάνουν την εμφάνισή τους ακόμη πιο αργοκίνητα κύματα, με ακόμη μεγαλύτερο εύρος, σαφέστατη ένδειξη ότι έχει αρχίσει ο βαθύς ύπνος (Φάση 3). Στην επόμενη φάση καταγράφονται μόνο πολύ αργά εγκεφαλικά κύματα, ενώ οι αναζωογονητικές λειτουργίες του ύπνου βρίσκονται σε πλήρη εξέλιξη (Φάση 4).
Και τα όνειρα πότε τα βλέπουμε; Αυτά δεν εμφανίζονται σε κανένα από τα προηγούμενα τέσσερα στάδια του βαθέος ύπνου.Τα όνειρα κάνουν την εμφάνισή τους αποκλειστικά στη λεγόμενη φάση REM ή του «παράδοξου ύπνου». Ο ύπνος σε αυτήν τη φάση ονομάζεται «παράδοξος» επειδή ο εγκέφαλός μας βρίσκεται σε σχεδόν πλήρη εγρήγορση, ενώ το σώμα μας παραμένει βαθιά κοιμισμένο (Φάση 5).
Ξαφνικά τα αργά κύματα εξαφανίζονται. Μια έντονη εγκεφαλική δραστηριότητα συνοδεύει την πλήρη μυϊκή ατονία: η δημιουργία των ασύνδετων μεταξύ τους ονειρικών σκηνών έχει αρχίσει. Τυπικό χαρακτηριστικό αυτής της φάσης REM ή του παράδοξου ύπνου είναι οι γρήγορες κινήσεις των ματιών, εξ ου και το ακρωνύμιο REM (Rapid Eye Movement).
Μολονότι οι ερευνητές του ύπνου σε ολόκληρο τον κόσμο είχαν μια σαφή εικόνα για τις ευρύτερες εγκεφαλικές δομές που ενεργοποιούνται όταν ονειρευόμαστε, δεν είχαν καταφέρει, μέχρι τώρα, να εντοπίσουν τα νευρωνικά κυκλώματα που καθορίζουν και ρυθμίζουν την έναρξη και το τέλος της ονειρικής φάσης του ύπνου. Αυτό ακριβώς φαίνεται ότι πέτυχαν πρόσφατα οι Ιάπωνες ερευνητές.
Επιστήμονες του ύπνου ή μαθητευόμενοι μάγοι; Αν έχουν δίκιο, τότε πρόκειται για ένα νευρωνικό κύκλωμα που λειτουργεί ως διακόπτης για την έναρξη της φάσης REM, ένας διακόπτης μάλιστα που υπάρχει μόνο στον εγκέφαλο των θηλαστικών και των πτηνών. Με άλλα λόγια, όλα τα υπόλοιπα είδη ζώων δεν ονειρεύονται ποτέ!
Ο εντοπισμός του έγινε από ομάδα ερευνητών του ιαπωνικού ινστιτούτου για τις επιστήμες του εγκεφάλου RIKEN (Riken Brain Science Institute) σε συνεργασία με ερευνητές του Πανεπιστημίου Tsukuba. Και τα αποτελέσματα αυτής της σημαντικής έρευνας δημοσιεύτηκαν τον Οκτώβριο στο διεθνούς κύρους περιοδικό «Science». Όπως μάλιστα υποστηρίζουν οι Ιάπωνες επιστήμονες στο σχετικό άρθρο, ο εντοπισμός αυτού του εγκεφαλικού διακόπτη τούς οδήγησε σε μια ακόμη ανακάλυψη: οι διαφορετικές φάσεις του ύπνου και οι κυκλικές εναλλαγές τους καθορίζονται από τον ύπνο REM.
Όλα ξεκίνησαν από την παρατήρηση ότι αρκετοί νευρώνες στη γέφυρα του εγκεφάλου μοιάζουν περισσότερο με νευρώνες της παρεγκεφαλίδας παρά με τους άλλους νευρώνες της γέφυρας. Προκειμένου να διαπιστώσουν αν όντως οι νευρώνες αυτοί προέρχονταν από την παρεγκεφαλίδα, οι Ιάπωνες ερευνητές κατέφυγαν σε μια ερευνητική στρατηγική που συνδυάζει τη γενετική μηχανική με μια νέα τεχνική απεικόνισης των μικροδομών του εγκεφάλου.
Πρόκειται για την τεχνική DREADD (Designer Receptors Exclusively Activated by Designer Drugs), που επινοήθηκε από τον Shigeyoshi Itohara και τους συναδέλφους του στο Ινστιτούτο RIKEN. Δημιούργησαν στο εργαστήριο διαγονιδιακά ποντίκια, στα οποία ορισμένα νευρικά κύτταρα ήταν χημικά σημαδεμένα ώστε να μπορούν οι ερευνητές να παρακολουθούν την εμβρυολογική τους πορεία και διαφοροποίηση. Επιπλέον, τα κύτταρα αυτά ήταν γενετικά τροποποιημένα, ώστε να διαθέτουν έναν ειδικό υποδοχέα (Atoh1) ο οποίος ενεργοποιείται όποτε τα κύτταρα εκτίθενται σε μια ορισμένη φαρμακευτική ουσία.
Κατ’ αυτόν τον τρόπο, διαπίστωσαν όχι μόνο ότι αυτά τα κύτταρα, όταν διαφοροποιούνταν εμβρυολογικά, κατέληγαν στη γέφυρα του Βαρόλιο, αλλά και ότι ορισμένα από αυτά ήταν διεγερτικά, ενώ άλλα κατασταλτικά: μπορούσαν δηλαδή είτε να διεγείρουν είτε να καταστέλλουν τη δραστηριότητα των νευρώνων με τους οποίους συνδέονται. Κατόπιν, όταν η εμβρυολογική διαφοροποίηση είχε πλέον ολοκληρωθεί, χορήγησαν σε ενήλικα διαγονιδιακά ποντίκια τη φαρμακευτική ουσία η οποία δεσμευόταν επιλεκτικά μόνο από τους νευρώνες που διέθεταν τον υποδοχέα Atoh1.
Όταν οι ερευνητές χορήγησαν τη φαρμακευτική ουσία σε ποντίκια που κοιμόντουσαν, διαπίστωσαν έκπληκτοι ότι μπορούσαν, κατά βούληση, να επιβάλλουν στον εγκέφαλο των πειραματόζωων να περνά από την ονειρική φάση REM στη φάση όχι REM του βαθέος ύπνου ή αντίστροφα! Γεγονός που επιβεβαιωνόταν μέσω των ηλεκτροεγκεφαλογραφημάτων.
Σε μια σειρά από κατοπινά πειράματα, αυτοί οι «μαθητευόμενοι μάγοι» έμαθαν πώς να παρατείνουν όσο ήθελαν κάθε φάση του ύπνου REM ή όχι REM. Έτσι διαπίστωσαν ότι οι φάσεις του ύπνου εμφανίζουν μια ιεραρχική δομή και διαδοχή, στην οποία ο βαθύς ύπνος όχι REM βρίσκεται υπό τον έλεγχο του ύπνου REM. Αν όμως πράγματι ανακάλυψαν τον «διακόπτη των ονείρων», τότε δεν θα είναι λίγα τα σκοτεινά κέντρα βιοεξουσίας που θα σκεφτούν ότι πλέον έχουν τη δυνατότητα να επεμβαίνουν άμεσα και να χειραγωγούν την ονειρική ζωή των ανθρώπων. Καλό θα ήταν να μην το κάνουν ούτε στο... όνειρό τους.
Πηγή: Efsyn
εμφάνιση σχολίων