Αυτό το... ταξίδι κάνει ο εγκέφαλός μας την ώρα του ύπνου

Κάθε νύχτα σε όλη τη διάρκεια της ζωής μας βιώνουμε μία εκπληκτική μεταμόρφωση. Ο εγκέφαλός μας μεταβάλλει ριζικά τη συμπεριφορά του. Για λίγο, είμαστε σχεδόν εξ ολοκλήρου παράλυτοι. Τα μάτια μας, όμως, περιοδικά και πίσω από τα κλειστά βλέφαρα κάνουν σαν να βλέπουν και οι μικροσκοπικοί μύες στο μέσο αυτί μας, ακόμα και στη σιωπή, κινούνται σαν να ακούνε. Είμαστε -άνδρες και γυναίκες- επανειλημμένα σε σεξουαλική διέγερση. Μερικές φορές νομίζουμε ότι μπορούμε να πετάξουμε. Πλησιάζουμε στα όρια του θανάτου. Εν ολίγοις, κοιμόμαστε. Για τα επόμενα 2.300 χρόνια κανείς δεν είχε δώσει μία πειστική απάντηση. Μέχρι που το 1924 ο Γερμανός ψυχίατρος Hans Berger εφηύρε τον ηλεκτροεγκεφαλογράφο, ο οποίος κατέγραψε την ηλεκτρική δραστηριότητα στον εγκέφαλο

. Ήταν η στιγμή κατά την οποία η μελέτη του ύπνου «μετατοπίστηκε» από τη φιλοσοφία στην επιστήμη. Μόνο τις τελευταίες δεκαετίες, όμως, καθώς οι απεικονιστικές εξετάσεις δίνουν μία λεπτομερή καταγραφή της εσωτερικής λειτουργίας του εγκεφάλου, κατάφεραν οι ερευνητές να δώσουν μία -σχετικά- πειστική απάντηση στον Αριστοτέλη. Όλα όσα έχουμε μάθει για τον ύπνο καταλήγουν στη σημασία που έχει για την ψυχική και σωματική υγεία. Το μοντέλο ύπνος – αφύπνιση αποτελεί βασικό χαρακτηριστικό της ανθρώπινης βιολογίας, μια προσαρμογή στις απαιτήσεις της γήινης ζωής που γυρίζει στον τροχό της ημέρας και της νύχτας. Το 2017 το Νόμπελ Ιατρικής απονεμήθηκε σε τρεις επιστήμονες οι οποίοι, τις δεκαετίες του 1980 και του 1990, «ξεκλείδωσαν» τον κώδικα του βιολογικού ρολογιού που «βρίσκεται» μέσα στα κύτταρά μας και ο οποίος μας κρατάει σε συγχρονισμό με τον ήλιο. Σύμφωνα με πρόσφατες έρευνες, όταν ο κιρκαδικός ρυθμός καταρρεύσει, αυξάνεται ο κίνδυνος για ασθένειες όπως ο διαβήτης, οι καρδιακές παθήσεις και η άνοια.

Ωστόσο, η ανισορροπία μεταξύ του τρόπου ζωής μας και του κύκλου ημέρας – νύχτας, έχει λάβει μορφή επιδημίας. «Είναι σα να γίνεται ένα παγκόσμιο τεστ -στο οποίο υποβαλλόμαστε όλοι – με θέμα τις αρνητικές συνέπειες της στέρησης του ύπνου», σημειώνει ο Robert Stickgold, διευθυντής του Κέντρου για τον Ύπνο και τη Γνωστική Λειτουργία της Ιατρικής Σχολής του Χάρβαρντ. Ο μέσος Αμερικανός σήμερα κοιμάται λιγότερο από επτά ώρες τη νύχτα, περίπου δύο ώρες λιγότερο από έναν αιώνα πριν. Αυτό οφείλεται κυρίως στα ηλεκτρικά φώτα που υπάρχουν παντού, από τον φωτισμό μέχρι τις τηλεοράσεις, τους υπολογιστές και τα smartphones. Στον φωταγωγημένο, αεικίνητο κόσμο μας, αντιλαμβανόμαστε συχνά τον ύπνο σαν αντίπαλο, ως μία κατάσταση που μας στερεί την παραγωγικότητα και το παιχνίδι. Ο Τόμας Έντισον στον οποίον συνήθως αποδίδεται η εφεύρεση του λαμπτήρα πυρακτώσεως, δήλωνε ότι «ο ύπνος είναι μία παράλογη, κακή συνήθεια» και πίστευε ότι τελικά θα απαλλαγούμε από αυτόν.

Ο πλήρης νυχτερινός ύπνος θεωρείται στις μέρες μας σπάνιος και ντεμοντέ όπως μια χειρόγραφη επιστολή. Όλοι προσπαθούμε λόγω του σύγχρονου τρόπου ζωής και των υποχρεώσεων να «κόψουμε δρόμο», να παρακάμψουμε τον ύπνο, αγνοώντας το περίπλοκο, συναρπαστικό ταξίδι που είμαστε κατασκευασμένοι να κάνουμε κάθε βράδυ. Σε μια καλή νύχτα, περνάμε τέσσερις ή πέντε φορές μέσα από διάφορα στάδια ύπνου, καθένα με ξεχωριστές ιδιότητες και σκοπό, σαν μία σουρεαλιστική κάθοδο σε έναν εναλλακτικό κόσμο.

Στάδια 1 – 2

Την ώρα που πέφτουμε για ύπνο, ο εγκέφαλος παραμένει ενεργός και πυροδοτεί μία διαδικασία επεξεργασίας, αποφασίζοντας ποιες μνήμες θα κρατήσει και ποιες θα πετάξει. Ο μετασχηματισμός συμβαίνει γρήγορα. Το ανθρώπινο σώμα δεν θέλει να καθυστερεί ανάμεσα στα στάδια, να βρίσκεται σε κατάσταση αναμονής. Προτιμά να είναι είτε στο ένα, είτε στο άλλο -ξύπνιο ή κοιμισμένο. Έτσι σβήνουμε τα φώτα, πέφτουμε στο κρεβάτι και κλείνουμε τα μάτια. Εάν ο κιρκαδικός μας ρυθμός ακολουθεί τη ροή μέρας – νύχτας (φως – σκοτάδι) και εφόσον ο επίφυλος αδένας στη βάση του εγκεφάλου μας αντλεί μελατονίνη, δηλώνοντας κατά αυτόν τον τρόπο ότι είναι νύχτα και εφόσον ευθυγραμμιστεί με μια σειρά άλλων συστημάτων, αναλαμβάνουν οι νευρώνες μας. Οι οποίοι νευρώνες, περίπου 86 δισεκατομμύρια από αυτούς, είναι τα κύτταρα που αποτελούν το «διαδίκτυο» του εγκεφάλου, επικοινωνώντας μεταξύ τους μέσω ηλεκτρικών και χημικών σημάτων. Όταν είμαστε εντελώς ξύπνιοι, οι νευρώνες σχηματίζουν ένα θορυβώδες πλήθος, μια κυτταρική καταιγίδα. Όταν πυροδοτούνται κατά τρόπο ομοιόμορφο και ρυθμικό -στο ηλεκτροεγκεφαλογράφημα μοιάζουν με τακτικές κυματιστές γραμμές- ο εγκέφαλος έχει «στραφεί προς τα μέσα», μακριά από το χάος της καθημερινότητας. Ταυτόχρονα, οι αισθητήριοι υποδοχείς μας ησυχάζουν και πολύ σύντομα είμαστε πλέον κοιμισμένοι.

Οι επιστήμονες το ονομάζουν στάδιο 1, το ρηχό τέλος του ύπνου. Διαρκεί ίσως πέντε λεπτά. Στη συνέχεια, από το βάθος του εγκεφάλου, έρχεται μια σειρά από ηλεκτρικούς σπινθήρες στον εγκεφαλικό φλοιό, τη γεμάτη πτυχώσεις φαιά ουσία που καλύπτει το εξωτερικό στρώμα του εγκεφάλου, έδρα της γλώσσας και της συνείδησης. Αυτές οι εκρήξεις μισού δευτερολέπτου, που ονομάζονται άτρακτοι, δείχνουν ότι έχουμε εισέλθει στο στάδιο 2. Ο εγκέφαλός μας δεν είναι λιγότερο δραστήριος όταν κοιμάται, όπως εκτιμούσαν οι επιστήμονες επί σειρά ετών, απλώς είναι ενεργός με διαφορετικό τρόπο. Οι άτρακτοι διεγείρουν τον φλοιό με τέτοιο τρόπο ώστε να διατηρεί πληροφορίες που έχουν αποκτηθεί πρόσφατα -και ίσως επίσης να τις συνδέουν με τη γνώση στη μακροχρόνια μνήμη. Ο ύπνος δημιουργεί συνδέσεις που ίσως ποτέ δεν θα είχαμε δημιουργήσει συνειδητά, κάτι που λίγο ως πολύ όλοι ξέρουμε διαισθητικά. Την ημέρα ο εγκέφαλος συλλέγει εξωτερικά ερεθίσματα και τη νύχτα συνδέει τις πληροφορίες που έχουν συλλεχθεί. Τη νύχτα, δηλαδή, περνάει από την εγγραφή στην επεξεργασία, μια αλλαγή που μπορεί να μετρηθεί με τη μοριακή κλίμακα. Ο κοιμώμενος εγκέφαλος επιμελείται ενεργά ποιες αναμνήσεις πρέπει να κρατήσει και ποιες να πετάξει. Δεν επιλέγει απαραίτητα σοφά.

Ο ύπνος ενισχύει τη μνήμη μας τόσο δυναμικά -όχι μόνο στο στάδιο 2, όπου περνάμε περίπου το ήμισυ του ύπνου μας, αλλά σε όλο αυτό το νυχτερινό ταξίδι που κάνουμε βυθισμένοι- ώστε ίσως είναι καλύτερο, για παράδειγμα, οι εξαντλημένοι στρατιώτες που επιστρέφουν από οδυνηρές αποστολές να μην πηγαίνουν απευθείας για ύπνο. Εάν οι στρατιώτες μπορούν να παραμείνουν ξύπνιοι επί έξι έως οκτώ ώρες μετά, είναι πολύ πιθανό να αποφύγουν τη διαταραχή του μετατραυματικού στρες, σύμφωνα με την νευροεπιστήμονα Τζίνα Πάε στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια. Σύμφωνα με έρευνες, ο ύπνος μετά από ένα σημαντικό γεγονός και πριν τη διανοητική επεξεργασία – επίλυσή του, είναι πιο πιθανό να μετατρέψει την εμπειρία σε μακροπρόθεσμες αναμνήσεις. Το στάδιο 2 μπορεί να διαρκέσει έως και 50 λεπτά κατά τη διάρκεια του πρώτου κύκλου ύπνου που διαρκεί συνολικά 90 λεπτά. Όταν οι «εκρήξεις» μειώνονται, ο καρδιακός ρυθμός επιβραδύνεται και η θερμοκρασία πέφτει. Οποιαδήποτε επίγνωση του εξωτερικού περιβάλλοντος απλά εξαφανίζεται και ξεκινάμε τη μακρά κατάδυση στα στάδια 3 και 4, όπου αρχίζει ο βαθύς ύπνος.

Στάδια 3 – 4

Εισερχόμαστε σε έναν βαθύ ύπνο σαν να πέφτουμε σε κώμα, που είναι τόσο σημαντικός για τον εγκέφαλό μας όσο είναι η τροφή για το σώμα μας. Είναι η ώρα για το «νοικοκυριό» του οργανισμού, όχι για όνειρα. Κάθε ζώο, χωρίς εξαίρεση, παρουσιάζει τουλάχιστον μια πρωτόγονη μορφή ύπνου. Οι καμηλοπαρδάλεις κοιμούνται λιγότερο από πέντε ώρες. Τα άλογα συνήθως κοιμούνται ένα μέρος της νύχτας όρθια και το υπόλοιπο ξαπλωμένα. Τα δελφίνια κοιμούνται με το μισό ημισφαίριο του εγκεφάλου τους: Το ήμισυ του εγκεφάλου κοιμάται ενώ το άλλο μισό είναι ξύπνιο, επιτρέποντάς τους να κολυμπούν συνεχώς. Ο καρχαρίας τροφός κοιμάται στον βυθό. Οι κατσαρίδες κοιμούνται όταν χαμηλώνουν τις κεραίες τους, ενώ είναι ευαίσθητες στην… καφεΐνη.

Ο ύπνος, που ορίζεται ως η συμπεριφορά που χαρακτηρίζεται από μειωμένη ανταπόκριση και μειωμένη κινητικότητα που διαταράσσεται εύκολα (σε αντίθεση με τη χειμερία νάρκη ή το κώμα), υπάρχει σε πλάσματα χωρίς καθόλου εγκέφαλο. Οι μονοκύτταροι οργανισμοί όπως το πλαγκτόν παρουσιάζουν σαφείς κύκλους δραστηριότητας και ανάπαυσης. Αυτό σημαίνει ότι ο ύπνος είναι αρχέγονος και ότι η αρχική και γενική λειτουργία του δεν αφορά την οργάνωση της μνήμης ή την εκμάθηση, αλλά περισσότερο τη διατήρηση της ίδιας της ζωής. Είναι προφανώς φυσικός νόμος ότι κάθε πλάσμα, ανεξάρτητα από το μέγεθός του, δεν μπορεί να «πατάει γκάζι» 24 ώρες το 24ωρο. «Το να είναι κανείς ξύπνιος είναι απαιτητική υπόθεση» σημειώνει ο Thomas Scammell, καθηγητής Νευρολογίας στην Ιατρική Σχολή του Χάρβαρντ. «Χρειαζόμαστε μια περίοδο ανάπαυσης που βοηθά τα κύτταρα να αναρρώσουν».

Για τους ανθρώπους αυτό συμβαίνει κυρίως όταν βρίσκονται στον βαθύ ύπνο, στα στάδια 3 και 4, τα οποία διαφέρουν ως προς το ποσοστό της εγκεφαλικής δραστηριότητας. Στον βαθύ ύπνο τα κύτταρά μας παράγουν την περισσότερη αυξητική ορμόνη, η οποία είναι απαραίτητη καθ’ όλη τη διάρκεια ζωής για το σέρβις των οστών και των μυών. Ο ύπνος είναι απαραίτητος για τη διατήρηση ενός υγιούς ανοσοποιητικού συστήματος, για τη θερμοκρασία του σώματος και την αρτηριακή πίεση. Χωρίς αρκετή ενέργεια, δεν μπορούμε να ρυθμίσουμε επαρκώς τη διάθεσή μας ή να ανακάμψουμε γρήγορα από τραυματισμούς. Ο ύπνος πιθανώς μας είναι πιο απαραίτητος ακόμη και από την τροφή. Τα ζώα πεθαίνουν πρώτα από τη στέρηση ύπνου και μετά από την πείνα, λέει ο Steven Lockley από το Brigham and Women’s Hospital στη Βοστόνη.

Όσο γίνεται όλο αυτό το «νοικοκυριό» και η επισκευή, οι μύες μας είναι απόλυτα χαλαροί. Η διανοητική δραστηριότητα είναι ελάχιστη: Τα κύματα στο στάδιο 4 είναι παρόμοια με τα μοντέλα που παράγουν οι ασθενείς με κώμα. Δεν ονειρευόμαστε συνήθως κατά το στάδιο 4 και μάλλον, δεν αισθανόμαστε πόνο. Στην ελληνική μυθολογία οι θεοί Ύπνος και Θάνατος, τα παιδιά της Νύχτας και του Ερέβους, ήταν δίδυμα αδέλφια και, σύμφωνα με το National Geographic, φαίνεται ότι οι Έλληνες έχουν δίκιο. «Το στάδιο 4 του ύπνου δεν απέχει πολύ από το κώμα ή τον εγκεφαλικό θάνατο. Και ενώ αφορά την ανάκτηση και αποκατάσταση, δεν είναι κάτι που χρειαζόμαστε σε υπερβολική δόση» εξηγεί ο Michael Perlis, διευθυντής του προγράμματος Behavioral Sleep Medicine στο Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια. Το πιο πολύ που μπορούμε να παραμείνουμε στη φάση 4 μόνο είναι περίπου τα 30 λεπτά -αμέσως μετά ο εγκέφαλος ενεργοποιείται. (Στους υπνοβάτες, αυτή η μετατόπιση συνοδεύεται συνήθως από σωματικό τράνταγμα). Σε αυτό το σημείο, αντί να επαναλάβει τα στάδια ξανά, ο εγκέφαλος επαναφέρει τον εαυτό του για κάτι εντελώς νέο, ένα ταξίδι πραγματικά περίεργο.

REM

Το στάδιο REM (Rapid eye movement) ανακαλύφθηκε το 1953 από τους Eugene Aserinsky και Nathaniel Kleitman στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο. Πριν από αυτό, η φάση αυτή θεωρούνταν μια παραλλαγή της πρώτης φάσης και όχι ιδιαίτερα σημαντική. Αλλά όταν τεκμηριώθηκε και έγινε κατανοητό ότι σχεδόν όλα τα «ζωντανά όνειρα» συμβαίνουν σε αυτή τη φάση, η επιστήμη του ύπνου κέρδισε το ενδιαφέρον των ερευνητών. Ένας υγιής ύπνος αρχίζει με ένα σπιράλ καθόδου μέχρι το στάδιο 4, μια στιγμιαία επιστροφή στην αφύπνιση και μια φάση REM που διαρκεί από 5 έως 20 λεπτά. Με κάθε επόμενο κύκλο, ο χρόνος REM διπλασιάζεται. Συνολικά, ο ύπνος REM καταλαμβάνει περίπου το 1/5 του συνολικού χρόνου ανάπαυσης στους ενήλικες. Ωστόσο, τα στάδια 1 έως 4 έχουν επισημανθεί ως ύπνος μη REM ή NREM- 80% του ύπνου ορίζεται από το τι δεν είναι. Οι επιστήμονες του ύπνου εικάζουν ότι συγκεκριμένες ακολουθίες NREM και REM ύπνου βελτιστοποιούν με κάποιο τρόπο τη σωματική και ψυχική ανάκτηση. Ο ύπνος REM φαίνεται επίσης απαραίτητος για τη ρύθμιση της διάθεσης και την εδραίωση της μνήμης. Κάθε φορά που βρισκόμαστε στη φάση REM, κυριολεκτικά τρελαινόμαστε. Εξ ορισμού, η ψύχωση είναι μια κατάσταση που χαρακτηρίζεται από ψευδαισθήσεις και αυταπάτες. Τα όνειρα, υποστηρίζουν μερικοί επιστήμονες του ύπνου, είναι μια ψυχωτική κατάσταση:

Πιστεύουμε απόλυτα αυτό που βλέπουμε -το οποίο δεν υπάρχει- και αποδεχόμαστε πλήρως ότι ο χρόνος, η τοποθεσία και οι ίδιοι οι άνθρωποι μπορούν να μεταμορφωθούν και να εξαφανιστούν χωρίς καμία προειδοποίηση. Μόνο στον ύπνο REM συναντάμε την πλήρη δύναμη της νυχτερινής τρέλας μας. Από τους αρχαίους Έλληνες μέχρι τον Σίγκμουντ Φρόιντ και τη λαϊκή παράδοση, τα όνειρα είναι τυλιγμένα σε ένα γοητευτικό πέπλο μυστηρίου, ερμηνευμένα είτε ως σημάδια από τους θεούς, είτε ως μηνύματα από το ασυνείδητό μας. Σήμερα, πολλοί ειδικοί στον ύπνο εκτιμούν ότι τα όνειρα προκύπτουν από τη χαοτική λειτουργία των νευρώνων και ότι ακόμη και αν είναι «διαποτισμένα» από τη συναισθηματική κατάσταση μας στερούνται σημασίας. Όταν ξυπνήσουμε, αναζητώντας κάποιο νόημα, ο συνειδητός πλέον εγκέφαλος κόβει και ράβει στα γρήγορα ένα ύφασμα από τυχαία κομμάτια. Άλλοι επιστήμονες του ύπνου διαφωνούν έντονα. «Το περιεχόμενο των ονείρων» λέει ο Stickgold του Χάρβαρντ, «αποτελεί μέρος ενός εξελιγμένου μηχανισμού για την εξέταση της μεγαλύτερης σημασίας των νέων αναμνήσεων και του τρόπου με τον οποίο θα μπορούσαν να είναι χρήσιμες στο μέλλον».

Είναι λάθος ότι νομίζουμε πως τα όνειρα είναι μόνο μια στιγμιαία λάμψη, ένα «φλας», καθώς σύμφωνα με τους ερευνητές καλύπτουν σχεδόν όλο τον ύπνο REM, συνήθως περίπου δύο ώρες τη νύχτα, αν και αυτό μειώνεται με την ηλικία. Τα νεογέννητα βρέφη κοιμούνται μέχρι και 17 ώρες την ημέρα και ξοδεύουν περίπου τις μισές από αυτές τις ώρες σε μια ενεργό κατάσταση τύπου REM. Και για περίπου ένα μήνα στη μήτρα, ξεκινώντας από την 26η εβδομάδα της κύησης, φαίνεται ότι τα έμβρυα παραμένουν χωρίς παύση σε κατάσταση πολύ παρόμοια με τον ύπνο REM. Όλος αυτός ο χρόνος REM σημαίνει ότι, το εγκέφαλος δοκιμάζει το software του λίγο πριν φτάσει σε πλήρη λειτουργία. Η διαδικασία δεν είναι τίποτα λιγότερο από το άνοιγμα του νου.