Miego svarba ir pagrindinės jo funkcijų teorijos
Definition
Moksliniai tyrimai nagrinėja kelias miego paskirties teorijas, apimančias energijos taupymą, atminties procesus ir biologinių skysčių apykaitą.
Klausimas, kokia yra miego svarba žmogaus organizmui, iki šiol neturi vieno galutinio atsakymo. 2005 metų žinduolių miego apžvalgoje nurodyta, kad miego funkcijos lieka neaiškios [1]. Joje pažymima, jog dauguma teorijų priskiria lėtųjų bangų miegui energijos taupymo bei nervų sistemos atsigavimo vaidmenį [1]. Apžvalgos autorius iškėlė mintį, kad miegas gali būti efektyvus laikas kelioms funkcijoms atlikti, kartu pabrėždamas, jog miego skirtumai tarp žinduolių rūšių rodo, kad šios funkcijos gali skirtis [1].
Energijos sąnaudos budrumo ir poilsio metu
Viena iš dažniausiai tiriamų krypčių nagrinėja energijos apykaitą. Laboratoriniame tyrime septyni sveiki suaugusieji, kurių amžiaus vidurkis buvo 22 metai, gyveno patalpos dydžio kalorimetre pradinę parą su numatytomis 8 miego valandomis, 40 valandų be miego ir 8 atsigavimo miego valandas [2]. Palyginti su pradine būkle, energijos sąnaudos per 24 valandas padidėjo maždaug 7 procentais per pirmąsias 24 valandas be miego, o energijos sąnaudos nakties metu pakilo maždaug 32 procentais tą naktį, kai nebuvo miegama [2].
Tame pačiame kalorimetro tyrime energijos sąnaudos atsigavimo naktį buvo maždaug 4 procentais mažesnės nei pradinę naktį [2]. Skirtumai tarp miego stadijų buvo nedideli, o budrumo laikas miego epizodo metu buvo susijęs su didesnėmis energijos sąnaudomis [2]. Tyrimo autoriai parašė, kad jų duomenys patvirtina hipotezę, jog miegas taupo energiją [2].
Atminties išsaugojimas ir miego tarpsniai
Kitas tyrimų laukas apima informacijos apdorojimą smegenyse. 2013 metų miego ir atminties tyrimų apžvalgoje teigiama, kad daugiau nei šimtmetis tyrimų nustatė, jog miegas yra naudingas atminties išlaikymui [3]. Joje aprašomos dabartinės teorijos, pagal kurias atsiminimai miego metu yra aktyviai konsoliduojami per neseniai užkoduotų atminties reprezentacijų reaktyvaciją lėtųjų bangų miego metu, o po to sekantis REM miegas galbūt juos stabilizuoja [3].
1997 metų eksperimente su 20 sveikų vyrų miegas apskritai pagerino atgaminimą, palyginti su atitinkamu budrumo intervalu [4]. Žodžių porų atgaminimas labiau pagerėjo po ankstyvojo nakties miego, kuriame buvo penkis kartus daugiau lėtųjų bangų miego nei vėlyvajame intervale, o veidrodinio piešimo įgūdis labiau pagerėjo po vėlyvojo nakties miego, kuriame buvo du kartus daugiau REM miego nei ankstyvajame intervale [4].
Sinapsių homeostazės hipotezė ir vietinis miegas
Neuronų lygmens pokyčius nagrinėja sinapsių homeostazės hipotezė. Ši hipotezė, autorių išdėstyta 2014 metų teorinėje apžvalgoje, teigia, kad miegas yra smegenų kaina už plastiškumą [5]. Remiantis hipoteze, mokymasis būdraujant reikalauja stiprinti jungtis visose smegenyse, o tai didina ląstelių energijos ir medžiagų poreikį, o miego metu spontaniškas aktyvumas renormalizuoja bendrą sinapsių stiprumą [5]. Publikacijoje aptariamas šios hipotezės pagrindimas, turimi duomenys ir atviri klausimai, susiję su miegu bei plastiškumu [5].
Šią idėją papildo stebėjimai apie smegenų veiklos pasiskirstymą. 2004 metų žmogaus miego tyrime nustatyta, kad mokymosi užduotis, įtraukianti tam tikras smegenų sritis, sukėlė vietinį lėtųjų bangų aktyvumo padidėjimą vėlesnio miego metu, ir šis vietinis padidėjimas koreliavo su geresniu užduoties atlikimu po miego [6].
Smegenų skysčių apykaitos stebėjimai
Trečioji tyrimų sritis vertina medžiagų judėjimą centrinėje nervų sistemoje. 2013 metų tyrime su pelėmis natūralus miegas ir anestezija buvo susiję su 60 procentų padidėjusia erdve tarp smegenų ląstelių, suintensyvėjusia smegenų skysčio apykaita su tarpląsteliniu skysčiu ir greitesniu beta amiloido pasišalinimu [7]. Tai yra tyrimas su gyvūnais [7]. Autoriai iškėlė prielaidą, kad atkuriamoji miego funkcija gali atsirasti dėl šalutinių apykaitos produktų, kurie kaupiasi būdraujančioje centrinėje nervų sistemoje, pašalinimo [7].
Vėliau panašūs reiškiniai vertinti ir žmonėse. 2019 metų neurovizualizacijos tyrime su žmonėmis užfiksuotas nuoseklus dėsningumas ne REM miego metu, kai po neuronų lėtųjų bangų sekė hemodinaminiai svyravimai, o šie savo ruožtu buvo susieti su smegenų skysčio srauto bangomis smegenyse [8]. Šiame tyrime buvo išmatuoti smegenų ritmai, hemodinamika ir skysčio tėkmė; jokių šalutinių medžiagų pašalinimo jame matuota nebuvo [8].
Šis straipsnis aprašo, ką tyrimai išmatavo ir iškėlė apie tai, kodėl žmonės miega. Jame neteikiama jokių patarimų, kiek laiko ar kada miegoti.
Dažniausiai užduodami klausimai
Klausimų: 8Ar yra visuotinai priimtas atsakymas, kam reikalingas miegas?
Kiek energijos sutaupoma miego metu pagal kalorimetro tyrimus?
Kaip ankstyvasis nakties miegas susijęs su atsiminimu?
Kuo vėlyvasis nakties miegas skyrėsi nuo ankstyvojo minėtame eksperimente?
Ką teigia sinapsių homeostazės hipotezė?
Ką parodė vietinio miego tyrimas po mokymosi užduoties?
Ar smegenų išsivalymo nuo apykaitos produktų tyrimas atliktas su žmonėmis?
Ką apie smegenų skystį išmatavo neurovizualizacijos tyrimas su žmonėmis?
Apie šį straipsnį
Luke Sholl nuo 2011 m. rašo apie kanabinoidus, CBD ir platesnę gamtos teikiamą naudą. Jis turi tiesioginės kanapių auginimo patirties per visą ciklą nuo sėklos iki derliaus — dirvožemyje, kokoso substrate ir hidroponinės
Šis wiki straipsnis parengtas padedant DI, jį peržiūrėjo Luke Sholl, Autorius, rašantis apie CBD ir gerą savijautą. Redakcinę priežiūrą atliko Joshua Askew.
Medicininė išlyga. Šis turinys skirtas tik informaciniams tikslams ir nėra medicininė konsultacija. Prieš vartodamas bet kokią medžiagą pasitark su kvalifikuotu sveikatos priežiūros specialistu.
Šaltiniai (8)
- [1]Siegel JM. Clues to the functions of mammalian sleep. Nature 2005;437(7063):1264-1271. doi:10.1038/nature04285, PMID 16251951 Source
- [2]Jung CM, Melanson EL, Frydendall EJ, Perreault L, Eckel RH, Wright KP. Energy expenditure during sleep, sleep deprivation and sleep following sleep deprivation in adult humans. Journal of Physiology 2011;589(1):235-244. doi:10.1113/jphysiol.2010.197517, PMID 21059762 Source
- [3]Rasch B, Born J. About sleep's role in memory. Physiological Reviews 2013;93(2):681-766. doi:10.1152/physrev.00032.2012, PMID 23589831 Source
- [4]Plihal W, Born J. Effects of early and late nocturnal sleep on declarative and procedural memory. Journal of Cognitive Neuroscience 1997;9(4):534-547. doi:10.1162/jocn.1997.9.4.534, PMID 23968216 Source
- [5]Tononi G, Cirelli C. Sleep and the price of plasticity: from synaptic and cellular homeostasis to memory consolidation and integration. Neuron 2014;81(1):12-34. doi:10.1016/j.neuron.2013.12.025, PMID 24411729 Source
- [6]Huber R, Ghilardi MF, Massimini M, Tononi G. Local sleep and learning. Nature 2004;430(6995):78-81. doi:10.1038/nature02663, PMID 15184907 Source
- [7]Xie L, Kang H, Xu Q, et al. Sleep drives metabolite clearance from the adult brain. Science 2013;342(6156):373-377. doi:10.1126/science.1241224, PMID 24136970 Source
- [8]Fultz NE, Bonmassar G, Setsompop K, et al. Coupled electrophysiological, hemodynamic, and cerebrospinal fluid oscillations in human sleep. Science 2019;366(6465):628-631. doi:10.1126/science.aax5440, PMID 31672896 Source
Susiję straipsniai
Kas yra rožinis triukšmas ir kaip jį vertina miego tyrimai
Rožinis triukšmas pasižymi tolygia energija kiekvienoje oktavoje. Šiame straipsnyje aptariami triukšmo spektrai ir naktiniai tyrimai.
Kas yra lengvas miegas ir ką reiškia rodmenys ekrane
Miego laboratorijose lengvas miegas atitinka N1 ir N2 fazes. Išmaniųjų laikrodžių rodomi duomenys dažnai skiriasi nuo polisomnografijos rodiklių.
Polifazinis miegas ir dvifazio poilsio istorija
Polifazinis miegas apibūdina poilsio skaidymą į kelis trumpus epizodus per parą. Tyrimai vertina šių režimų poveikį organizmui ir istorinius naktinio poilsio modelius.
Karinė atsipalaidavimo metodika ir jos kilmė
Karinis atsipalaidavimo būdas dažnai siejamas su pažadu pasiekti miegą per dvi minutes. Ši apžvalga nagrinėja šaltinius, atpasakojimų neatitikimus ir atskirų metodo elementų tyrimus.
Miego skola ir atsistatymo ribos po trumpų naktų
Moksliniuose tyrimuose miego skola žymi skirtumą tarp reikalingo ir gauto miego. Laboratoriniai bandymai rodo, kad atsistatymas po apribojimo dažnai būna lėtesnis nei prarastų valandų skaičius.
Miego stebėjimas ir ką rodo prietaisų duomenys
Išmanieji laikrodžiai ir apyrankės geba patikimai nustatyti bendrą miego laiką, bet budrumo periodus bei atskiras miego fazes fiksuoja gerokai mažesniu tikslumu.
Kas yra joga nidra ir ką rodo tyrimai
Joga nidra yra vedamo atsipalaidavimo praktika, atliekama gulint. Tyrimai vertina fiziologinius pokyčius seanso metu ir poveikį poilsiui.
Miego poza ir objektyvūs nakties kūno padėties matavimai
Objektyvūs jutiklių ir vaizdo kamerų duomenys rodo, kaip suaugusieji paskirsto laiką lovoje tarp šono, nugaros ir pilvo. Prisiminimai apie kūno padėtį dažnai nesutampa su faktiniais matavimais.
Kiek laiko galima nemiegoti ir kokie pokyčiai fiksuoti
Atsakymas į klausimą, kiek laiko galima nemiegoti, remiasi istoriniais stebėjimais ir laboratoriniais matavimais. Ilgiausi užfiksuoti atvejai rodo reikšmingus elgesio bei suvokimo pokyčius.
