חוקרים מאוניברסיטת לוזאן זיהו תפקיד חדש ל-'locus coeruleus' של המוח בשינה ושיבושים שלה. אזור מוחי זה מקל על המעבר בין מצבי שנת NREM ו-REM תוך שמירה על ערנות לא מודעת כלפי העולם החיצוני. סטרס משבש את תפקודיו ומשפיע לרעה על איכות השינה.
הפרעות שינה משפיעות על מספר הולך וגדל של אנשים, עם השלכות חמורות על בריאותם. שנת יונקים מורכבת ממחזוריות בין שני מצבים: שינה לא מהירה בתנועת עיניים (NREM) ושינה מהירה בתנועת עיניים (REM). עם זאת, הכללים המסדירים מחזורים אלה נותרו לא מובנים. מחקר בראשותה של פרופסור אניטה לוטי, חוקרת במחלקה למדעי המוח הבסיסיים בפקולטה לביולוגיה ורפואה באוניברסיטת לוזאן (UNIL), מראה לראשונה כי לוקוס coeruleus (LC), אזור גזע המוח, הוא מעורב בארגון השינה.
ה-LC היה ידוע עד כה כמווסת העיקרי של היכולת להגיב למצבים מאתגרים בזמן ערות, לא שינה. המחקר שנערך על ידי אניטה לותי ופורסם ב מדעי המוח בטבע כעת מראה שה-LC קובע מתי המעבר בין שני מצבי השינה אפשרי, ומראה שאזור המוח הזה הוא חיוני למחזוריות הרגילה של מצבי שינה. יתר על כן, הצוות גילה כי חוויות במהלך היום, במיוחד מתח, משבשות את פעילות ה-LC במהלך השינה ומביאות למחזור שינה לא מאורגן ויקיצות תכופות מדי. תגליות אלו מספקות תובנות חיוניות להבנה טובה יותר של הפרעות שינה ועשויות להוביל לשיפור הטיפולים.
מבנה השינה מוגדר מחדש
ה-LC, שהוכר זה מכבר כמרכז ייצור הנוראדרנלין -; ההורמון העיקרי השולט ביכולת שלנו להגיב לאתגרים סביבתיים על ידי גיוס המוח והגוף -; חיוני לערות קוגניטיבית. במהלך השינה, פעילותו נעשית תנודתית, ומתחלפת בין פסגות לשפל במרווחים של כ-50 שניות. תפקידה של פעילות זו נותר לא מובן עד כה. הודות ליישום של טכנולוגיות מתקדמות, מדעני מוח של UNIL הצליחו למקד ספציפית למסלולים נוירונים באזור מוח זה בעכברים.
מצאנו שגם השיאים והשפל של הפעילות המשתנות של ה-LC ממלאים תפקידי מפתח בארגון השינה. זהו מרכיב מבני חדש של שינה; הוא מתפקד קצת כמו שעון."
גאורגיוס פוסטוקוס, אחד משלושת המחברים הראשיים של המחקר
התוצאות שלהם מראות שהשינה מורכבת מיחידות מבניות שלא היו ידועות בעבר, שבמהלכן שתי פונקציות מתואמות ברצף. במהלך שיאי פעילות LC, חלק מהמוח התת-קורטיקלי נכנס למצב ערות יותר, הודות לנוראדרנלין, המאפשר ערנות לא מודעת כלפי הסביבה וסכנות אפשריות. לעומת זאת, במהלך שקעים, מעברים לשנת REM אפשריים.
שתי פונקציות מפתח לשינה משקמת
בתנאים רגילים, שנת NREM אנושית מורכבת מארבעה שלבים נפרדים הכוללים את שלבי השינה העמוקים ביותר. שנת REM, לעומת זאת, מאופיינת בפעילות מוחית גבוהה הקשורה לחלומות ותופסת כרבע מהלילה. לילה טיפוסי מחליף, באופן מתואם, בין מצבי NREM ו-REM, ומאפשר לגוף ולנפש לנוח ולהתאושש. מדעני המוח של UNIL זיהו את ה-LC כשומר הסף של המעברים הללו, השולט בדיוק מתי המעבר משנת NREM לשנת REM יכולה להתרחש, במיוחד ברגעים שבהם פעילותו נמוכה.
לעומת זאת, המדענים גילו שכאשר פעילות LC מוגברת, יותר נוראדרנלין משתחרר למוח, מה שהופך אזורים מסוימים במוח לנטייה יותר להתעורר, אך מבלי להעיר את האורגניזם. מצב זה מייצג סוג של עוררות שלא היה ידוע קודם לכן שיוצר ערנות כלפי הסביבה והגוף במהלך השינה, ומאפשר התעוררות מלאה ומהירה במקרה חירום. "במילים אחרות, המוח ער למחצה ברמה התת-קורטיקלית בזמן שהוא ישן ברמה הקורטיקלית", אומרת אניטה לותי.
תקווה להפרעות שינה
תובנה מרכזית נוספת של מחקר זה היא התצפית שחוויות מלחיצות במהלך ערות בעכברים יכולות לשבש את השינה על ידי הגברת פעילות ה-LC, אשר מעכבת את תחילת שנת ה-REM ומרסקת את שנת ה-NREM על-ידי גרימת התעוררויות רבות מדי. אלה נוגעים הן לחלקים תת-קורטיקליים והן לחלקים של המוח. עבור אניטה לותי, התוצאות סוללות את הדרך ליישומים קליניים חדשים לאנשים הסובלים מהפרעות שינה: "התגליות שלנו יכולות לעזור להבין טוב יותר הפרעות שינה הקשורות להפרעות בריאות נפשיות כמו חרדה או הפרעות שינה אחרות. יתר על כן, הן מציעות דרכים לטיפולים חדשים , כמו שימוש ב-LC כסמן ביולוגי כדי לנטר ולתקן מחזורי שינה הכוח של העבודה שלנו הוא שאנחנו מביאים לפעילות העצבית של המוח הישן התקרב לאמצעי שינה אנושיים שאנו מכירים מבית החולים". שיתופי פעולה קליניים עם בית החולים האוניברסיטאי לוזאן (CHUV) החלו כדי להעריך האם ניתן ליישם את המנגנונים שזוהו בעכברים על שינה אנושית.
לבסוף, המחקר מספק גם רמזים להבנה טובה יותר של שינה דרך התפתחות המינים. בניגוד ליונקים עם שני מצבי שינה ברורים שלהם, כמה מינים ארכאיים כמו זוחלים אינם מראים דואליות כה מוגדרת היטב. עם זאת, מספר זוחלים מציגים שני סוגי שינה המתחלפים על פני תקופה של כ-50 שניות. זה מצביע על כך שמבשרי פעילות LC כבר היו קיימים כדי לבנות את השינה העתיקה שלהם.
