Μετά από σχεδόν επτά μήνες ανάπτυξης μέσα στη
μήτρα, τοανθρώπινο έμβρυο τον περισσότερο καιρό κοιμάται.
Ο εγκέφαλος κάνει κύκλους μπρος-πίσω, μεταξύ της παραληρηματικής δραστηριότηταςτου ύπνου REM (Rapid Eye Movement) και της ήρεμης, ξεκούραστης κατάστασης τουύπνου non-REM.
Το αν όμως ο εγκέφαλος των νέων και ανώριμων εμβρύων κάνεικύκλους ενώ κοιμάται είτε είναι απλά ανενεργός παρέμενε ένα μυστήριο μέχρισήμερα.Ο εγκέφαλος κάνει κύκλους μπρος-πίσω, μεταξύ της παραληρηματικής δραστηριότηταςτου ύπνου REM (Rapid Eye Movement) και της ήρεμης, ξεκούραστης κατάστασης τουύπνου non-REM.
Η μαθηματικός Karin Schwab και η ομάδα της, που αποτελείται απόνευροεπιστήμονες, στο Πανεπιστήμιο Friedrich Schiller της Γιένα στη Γερμανία,ανακάλυψαν πως τα πολύ ανώριμα έμβρυα μπορούν να εισέλθουν σε μία ονειρικήκατάσταση εβδομάδες πριν να εμφανίσουν τα πρώτα σημάδια ύπνου REM.
Η μαθηματική ανάλυση της ομάδας μπορεί να οδηγήσει στην καλύτερη κατανόηση τουσκοπού του ύπνου. Επιπλέον, αποτελεί ένα εργαλείο για τη μελέτη του πωςαναπτύσσεται ο εγκέφαλος και βοηθάει στον προσδιορισμό των ευάλωτων περιόδωντης εγκεφαλικής ανάπτυξης, κατά τις οποίες μία βλάβη θα μπορούσε να οδηγήσει σεασθένεια στη μετέπειτα ζωή του βρέφους.
Η έρευνα εμφανίζεται σε ένα ειδικό τεύχος του επιστημονικού περιοδικού Chaos,το οποίο δημοσιεύτηκε από το Αμερικανικό Ινστιτούτο Φυσικής (AIP). Το τεύχοςεπικεντρώνεται στη μη-γραμμική δυναμική των γνωστικών και νευρικών συστημάτων.Θέτει το ερώτημα πως το χάος μπορεί να επηρεάσει συγκεκριμένες εγκεφαλικέςπεριοχές και παρουσιάζει διεπιστημονικές προσεγγίσεις σε διάφορα προβλήματα τηςνευροεπιστήμης, συμπεριλαμβανομένου και του ύπνου.
Η απευθείας μέτρηση της εγκεφαλικής δραστηριότητας του εμβρύου μέσα στη μήτραδεν είναι εφικτή. Τα όσα γνωρίζουν οι επιστήμονες για τις πρώτες συνήθειές μαςστον ύπνο προέρχονται κυρίως από την παρατήρηση της κίνησης των ματιών.
Γύρω στον έβδομο μήνα της ανάπτυξης του εμβρύου, παρατηρείται ο πρώτος ύπνοςREM. Ο εγκέφαλος του αναπτυσσόμενου εμβρύου φαίνεται πως κάνει κύκλους κάθε 20με 40 λεπτά μεταξύ του ύπνου REM, κατά τον οποίο η εγκεφαλική δραστηριότηταανταγωνίζεται τη συνείδηση, και του ύπνου non-REM, κατά τον οποίο ο εγκέφαλοςξεκουράζεται. Οι λειτουργίες αυτών των κύκλων του ύπνου εξακολουθούν νααποτελούν αντικείμενο συζήτησης στους κύκλους των ερευνητών του ύπνου.
Κάποιοι προσπάθησαν να μετρήσουν την εγκεφαλική δραστηριότητα των πρόωρωνβρεφών, τοποθετώντας τα σε έναν ηλεκτροεγκεφαλογράφο, αμέσως μετά την πρόωρηγέννησή τους. Οι μετρήσεις αυτές, σύμφωνα με την Schwab, παρουσιάζουν τεχνικήδυσκολία και έχουν πολλά λάθη. Οι νευρολόγοι, λοιπόν, που μελετούν την ανάπτυξητου εμβρυικού εγκεφάλου, δεν γνωρίζουν εάν οι κύκλοι του ύπνου εμφανίζονταιαπλά μία μέρα ή αναπτύσσονται αργά από άλλες μορφές της εγκεφαλικήςδραστηριότητας.
Για να καλυφθεί το κενό της γνώσης, η Schwab μελέτησε πρόβατα. Το πρόβατο είναιένα ζώο το οποίο συνήθως κυοφορεί ένα ή δύο έμβρυα παρόμοιου μεγέθους καιβάρους με τα ανθρώπινα έμβρυα. Και η εξέλιξη, όμως, της εγκεφαλικής ανάπτυξηςείναι παρόμοια μεταξύ των προβάτων και του ανθρώπου, με διάρκεια 280 μέρες στονάνθρωπο και 150 μέρες στα πρόβατα. Οι ερευνητές κατέγραψαν απευθείας τηνηλεκτρική δραστηριότητα του εγκεφάλου ενός εμβρύου προβάτου, ηλικίας 106ημερών, κάτι που ποτέ δεν είχε συμβεί στο παρελθόν.
Χρησιμοποιώντας εξεζητημένες μαθηματικές τεχνικές, η Schwab ανακάλυψε κύκλουςστην πολυπολοκότητα της ανώριμης εγκεφαλικής δραστηριότητας. Εν αντιθέσει με ταμοντέλα ύπνου στα τελικά στάδια της ανάπτυξης, οι κύκλοι αυτοί εναλλάσσονταικάθε 5 με 10 λεπτά και αλλάζουν με αργούς ρυθμούς καθώς αναπτύσσεται το έμβρυο.
Αν και είναι δύσκολο να φανταστούμε τί εμπειρίες βιώνει το έμβρυο κατά τηδιάρκεια αυτών των κύκλων, τα μοντέλα που προέκυψαν ρίχνουν φως στο θέμα τουύπνου. «Ο ύπνος δεν προκύπτει ξαφνικά όταν ο εγκέφαλος ξεκουράζεται. Ο ύπνοςκαι οι αλλαγές στην κατάστασή του είναι ενεργές ρυθμισμένες διαδικασίες,»δηλώνει η Schwab. Τα ευρήματα συμφωνούν με άλλα δεδομένα, τα οποία δείχνουν πωςτα εγκεφαλικά κύτταρα (νευρώνες), που προκαλούν τις καταστάσεις του ύπνου,ωριμάζουν πολύ πιο πριν ο υπόλοιπος εγκέφαλος αναπτυχθεί αρκετά ώστε να πέσεισε ύπνο REM.
Μία καλύτερη κατανόηση της εγκεφαλικής ανάπτυξης θα μπορούσε να δώσειπερισσότερα στοιχεία σχετικά με ασθένειες στην μετέπειτα ζωή, όπως οινευρολογικές διαταραχές ή το σύνδρομο αιφνίδιου βρεφικού θανάτου. Η έρευνα θαμπορέσει να ρίξει και αυτή με τη σειρά της φως σε θεμελιώδη ερωτήματα σχετικάμε το πώς αναπτύσσεται ο εγκέφαλος. Οι κυκλικές αλλαγές στη δραστηριότητα τωννευρώνων, για παράδειγμα, μπορεί να διεγείρουν τα άλλα νευρικά κύτταρα ναβρεθούν και να ενωθούν με σκοπό να σχηματίσουν πολύπλοκα δίκτυα στον εγκέφαλο.Οι εξεζητημένες αναλύσεις της εγκεφαλικής δραστηριότητας θα μπορούσαν ναβοηθήσουν στον εντοπισμό ευάλωτων φάσεων κατά τη διάρκεια της εγκεφαλικήςανάπτυξης.
Άλλες προσεγγίσεις της έρευνας της Schwab αποσκοπούν στην εύρεση των επιπτώσεωντων περιβαλλοντικών ερεθισμάτων, όπως ο θόρυβος ή το άγχος, στην ανάπτυξη τουεμβρύου και κατά πόσο αυτά μπορούν να αυξήσουν τον κίνδυνο για εμφάνισηασθενειών στους ενήλικες.
No comments:
Post a Comment