النوم تحتل ثلث الوقت في الحياة. من الحشرات بسيطة (ذبابة الفاكهة) إلى البرمائيات، من الطيور إلى الثدييات، وقد قضى كل الحيوانات الكثير من الوقت على النوم. النوم يمكن أن تقلل من التمثيل الغذائي للطاقة بنسبة 20، وهو ما يبدو قدرا كبيرا من الحيوان الأصلي أو الناحية الإنسانية وغالبا ما تكون جائعا. ولكن الإنسان الحديث تناول المفرط للطاقة بشكل عام، ثم لماذا يجب أن ننام؟ هذا هو مجرد عادة الأجداد واحد ذلك؟

بنية الزمكان من النوم

أثناء النوم يحدث بشكل رئيسي في أذهاننا. يتكون الدماغ من 100 مليار خلية عصبية، وهذه الخلايا العصبية هي مثل غابة من الأشجار، أوراق الشجر وجذور منتشر بعيدا جدا، ولكن أيضا بين دعا هيكل نقاط الاشتباك العصبي التي تربط بين الخلايا العصبية مع بعضها البعض لتشكيل شبكة معقدة . إمكانات العمل كما نبضة كهربائية، مكوكية السريع على طول التوقعات من الخلايا العصبية في هذه الشبكة الضخمة، ونقل المعلومات، وتغيير هيكل الشبكة، وبلغت ذروتها في الشعور لدينا الأنشطة المعقدة والمختلفة. ويمكن تقسيم هذه الشبكة الضخمة إلى قسمين النوم والاستيقاظ الدول نموذجية. أوائل القرن 20، تم اكتشاف السريع حركة العين النوم، وينقسم النوم في نوم الموجة البطيئة والنوم REM، الموجة البطيئة التي تم تقسيمها إلى ثلاث أو أربع مراحل مختلفة. وقد وجدت الدراسات الحديثة أن عملية النوم، سواء في الزمان أو المكان هو التغيير التدريجي.

على النطاق المكاني، نحن لسنا في نفس الوقت في مناطق مختلفة من الدماغ للنوم، وسوف تدخل لأول مرة أعلى القشرية النوم البطيء في القشرة السفلى. خلال التجربة، والموضوعات الإنسان بالنعاس بعد ضرب، متقدمة العصبية في الدماغ، على الرغم من أنها ستستمر وفقا للتواصل المتطلبات اللازمة لتحديد الصورة على الشاشة، ولكن في وقت سابق كان رد فعل لبيانات تعريف محتوى الصورة التي توقفت بالفعل أنشطتها. التعب خطأ في التقدير وعرضة يقود إلى خفض معدل رد الفعل أسباب مماثلة. في البعد الزمني، نوم الموجة البطيئة والنوم REM هي أيضا ليست عملية موحدة. من قبل مجموعة واسعة من تسجيلها منذ فترة طويلة على نشاط الخلايا العصبية، وجد العلماء أنه بعد دخلت للتو نوم الموجة البطيئة، ومنطقة الدماغ الأكثر في موجة بطيئة مرحلة النوم، وكثافة الموجة البطيئة هي أيضا أكبر، والنوم، والضغط النوم تدريجيا تقليل كثافة المناطق النوم موجة بطيئة من الدماغ كما سيتم تخفيض تدريجي، وأداء التفريغ تزامن انخفاض نسبيا، وبعض مناطق الدماغ تنسحب تدريجيا من نوم الموجة البطيئة. النوم REM صحيح أيضا فيما يتعلق REM يلة في وقت مبكر، والنوم REM وقت متأخر من الليل يحتوي على مكونات تردد أكثر عالية، أي أقرب إلى حالة اليقظة. بشكل عام، ونحن أكثر عرضة لتذكر الأحلام التي تحدث في بقية الليل.

على مدار الساعة والتوازن

عندما أشعة الشمس صباح اليوم على العين والشبكية هي خلايا مستقبلة للضوء خاصة (ipRGC) نقل هذا إشارة إلى مركز التحكم في منطقتنا إيقاع الساعة البيولوجية النواة التأقلم (اللجنة الدائمة للتغذية)، دفعنا لايقاظ من النوم التحول. نواة التأقلم، الجينات الأربعة الرئيسية الإيقاعية، يوما بعد يوم، الدوري إعادة القابلة للتحلل النسخ تخليق البروتين والترجمة، وينظم إيقاع الجسم. على عكس الخلايا المخروطية والخلايا قضيب، ipRGC لم يشارك في تشكيل الرؤية، ولكن لجعل الساعة الداخلية لدينا متزامنة مع البيئة الخارجية، على غرار لضبط الوقت. عندما نسافر عبر مناطق زمنية، وهذا قدرات التكيف تسمح لنا التكيف بسرعة مع البيئة الجديدة. شروق الشمس وغروبها. تناوب على مدار 24 ساعة الأرض، على شكل إيقاع الساعة البيولوجية كل الحيوانات. للإضاءة ليلية يلعب تأثير معاكس. مثل الفئران، وحتى مثل النوم في ضوء ذلك الوقت.

في سياق نشاط الخلايا العصبية، فإنه يستهلك الكثير من الطاقة. تتحلل الطاقة في جزيء ATP أدينوسين، ثم يتم تحرير الأدينوزين في السائل خارج الخلية متشابك، ويربط لمستقبلات الأدينوساين على السطح الخارجي للخلية، حتى أن النوم يزيد من الضغط. عندما الأدينوزين خارج الخلية تراكمت لديها الكثير، ونحن لا يمكن إلا أن التثاؤب تحاول النوم. السبب القهوة المنعشة، لأن الكافيين هو حمامة فوق عش العقعق، وأول من جمع بين مستقبلات الأدينوزين، فمن الممكن لتخفيف الضغط النوم مؤقتا. عندما ننام، وانخفاض نشاط الخلايا العصبية، والإفراج عن الأدينوزين هو أكثر من استردادها، والحد من تركيز خارج الخلية من الأدينوزين، الضغط النوم يقلل تدريجيا، حتى نستيقظ. بالإضافة إلى الأدينوزين، وهناك ما لا يقل عن 30 نوعا مثل البروتينية أو البروتينات التي تنظم توازن لدينا، ويؤثر على النوم واليقظة العملية. الساعة البيولوجية حتى يتسنى لنا الاستيقاظ بشكل دوري والنوم، مع فارق هو أن الضغط النوم التماثل الساكن يمكن تحريرها فقط من النوم.

النوم حلقة

ايقاعات كل يوم والتنظيم التماثل الساكن من النوم هما القوة الدافعة الرئيسية. وعملية التكيف محددة، من خلال الدماغ لتنفيذ حلقة النوم. على مدى العقد الماضي، وقد اكتشف العلماء عددا من الحلقات ذات الصلة، وتشكل تدريجيا لغز كامل. تقع أساسا هذه الحلقات في الدماغ العميق، نشأت في تطور في وقت مبكر جدا. تحفيز وتشجيع حلقة الرصين، والحيوانات سوف يستيقظ من النوم، وتحفيز وتشجيع حلقة النوم، الحلقة ستكون مستيقظا الكبت، فإن الحيوانات يدخل النوم. هناك بعض نوى جذع الدماغ، وتنظيم النوم العميق والسريع النوم حركة العين، والتحول نائمة في هاتين الدولتين.

مئات الملايين من السنين من التطور، وهذه الحلقات تشكل تعديل حساسة جدا. تم العثور على التيار أن يكون حلقة ذات الصلة النوم أكثر من 20، مرتبطة معا. إصابة حلقات مختلفة، وسوف يؤدي إلى ما لا يقل عن 80 من اضطرابات النوم المختلفة. تعزيز العصبية هناك شهية واضحة يمكن توليف الببتيد (أوركسين)، وعدم وجود مثل هذه الخلايا العصبية يمكن أن يؤدي إلى عدم كفاية المريض مستيقظا خلال النهار، وتبدو وكأنها وهم الحلم. بعض الخلايا العصبية تحت المهاد البصري في تعزيز الرصين (PVT) ضرر قد ينتج المريض لفترة طويلة في حالة عدم أن استيقظ، وهي حالة غيبوبة. عندما يتم منع النوم REM، الجهاز القشري، بحيث تخطي حتى جنبا إلى جنب في المنام، لدينا أطرافه لا تزال مستقرة جدا. وقال تساو انه "جيد لقتل الحلم،" يجب على الحالة، ربما تنازلي نوى المثبطة غير وارد. قد يكون كسول، حلقة النوم والثواب، والحركة، والمزاج، والذاكرة، وشهية وغيرها الكثير من جزء مهم من الحلقة الخالق قد شارك أكثر أو أقل من ذلك. على سبيل المثال، النواة المتكئة هو جزء مهم من الثواب من الحلقة، ولكن يمكن أيضا تنظيم النوم النوم من الجنس الآخر أو الماوس لرؤية اللعب، والنواة المتكئة النشاط سوف تتعزز، قمعت النوم. حتى الصف مثيرة للاهتمام، ونحن على كامل الطاقة، ومملة اللقاء، وكثير من الناس لا يمكن أن تساعد ولكن جعل الحلم. كجزء من نظام المكافأة، المتكئة نواة تشارك أيضا في تشكيل الإدمان على المخدرات، لذلك فإنه ليس من المستغرب أن المرضى الذين يعانون من الإدمان متعددة يكون النوم المتاعب، أو الاستيقاظ من النوم، أو النوم. وقد تم تحليل بيانات الجينوم العلماء أكثر من مائة مليون شخص، والأرق وجدت (الأرق) الجينات ذات الصلة ارتبطت بشكل كبير مع العديد من الاضطرابات النفسية، مثل القلق والاكتئاب والفصام والاضطراب الثنائي القطب وهلم جرا. وكان الاعتلال المشترك من النوم وجدت أيضا مع الوظائف المعرفية العليا الحلقة هو نفسه. شيدت اضطرابات النوم العلماء نموذج استنساخ قرد هذا العام، كما أظهر القلق مماثل، والأعراض النفسية الأخرى من تصنيف المرض، ومن المتوقع أن توفر أداة جيدة لدراسة هذه التدخلات والاعتلال المشترك.

إصلاح وإزالة

إذا كانت الساعة البيولوجية وحلقة النوم ليست سوى نتيجة للتطور، واقتناء ليست مشكلة بالنسبة للبشر الحديثة، ثم لماذا نحن لا تزال ترغب في التخلص من هذه العادة من النوم الطاقة وعلى ضوء ذلك؟

خلال النهار، ونشاط الخلايا العصبية نشطة بوجه خاص، القص النسخ الجيني، تخليق البروتين، والنقل، وتدهور مستمر تشكيل المشبك. القنوات الأيونية فتح وإغلاق، واستهلاك الطاقة للحفاظ على غشاء المحتملة. سوف ازدحاما قاطرات السكك الحديدية والنقل بالسكك الحديدية أن تكون الخسائر، وذلك في الليلة يجب أن تخصص وقتا للتحقق الإصلاح. أنشطة الجينوم نفسه، والخطأ الجيني المادي وليس إصلاحه، وتراكم الخطأ، سوف يؤدي إلى خلل وظيفي لها، موت الخلايا، والسرطان حتى. لقد اكتشف العلماء مؤخرا من خلال الزرد شفافة، في عملية واضحة، DNA المزدوج تقطعت بهم السبل الوراثية خرق مادي (فواصل سلالة مزدوجة) سوف تزيد تدريجيا، وسوف النوم تزيد من تغييرات ديناميكية من الكروموسومات لإصلاح هذه الثغرات وتجنب المواد الوراثية الضرر. في نشاط الدماغ أثناء النهار، ولكن أيضا تنتج الكثير من النفايات الأيضية، والأكثر شيوعا هو البروتين، الذي هو علامة نموذجية من مرض الزهايمر. في النوم، وسيتم قريبا مسح هذه النفايات الخطرة يصل. إن لم يكن النوم تفعل النوم، فإننا ندعو الحرمان من النوم، و البروتين يؤدي إلى تراكم أكثر سرعة من المناطق السائل النخاعي والمخ، وأكثر من المستوى العادي من 50-150، مما يزيد من مخاطر الخرف. لماذا وهذه الأيض النفايات تتراكم بسرعة بعد الحرمان من النوم عليه؟ العلماء صبغ على جلد الفئران، وجدنا أنه عندما سقط نائما الفئران بعد ينشر صبغ بسرعة إلى مناطق واسعة من الدماغ، وهذا الانتشار الرصين أبطأ بكثير. لماذا هذا؟ الأصل أثناء النوم، وزيادة الفراغات (الجهاز اللمفاوي) بين الخلايا بنسبة 60، درب في الطريق السريع. وبسبب هذا التوسع في الجهاز الليمفاوي والمواد الضارة مثل اميلويد - يمكن إزالتها على نحو سلس. وبالإضافة إلى ذلك، ليلة نوم جيدة له تأثير وقائي على الأوعية الدموية، والجهاز المناعي أيضا قد عزز من دور. المادة الوراثية إصلاح والنفايات الأيضية تنظيف، هذه الوظائف الأساسية اثنين، نظرا لضخم بقاء الحيوان ميزة يمكن النوم. حتى في الحيوانات مثل الفئران أسفل السلسلة الغذائية، يمكن أن ينام قليلا الاستيقاظ لفترة من الوقت، ولكن لا يمكن البقاء مستيقظا دون نوم.

التعلم والذاكرة

النوم بشكل جيد، قد تشعر الذاكرة أسوأ. النوم أيضا على تشكيل وتوحيد ذاكرتنا يلعب دورا حاسما. وحقق العلماء الكثير من الحقائق المثيرة للاهتمام للغاية في هذا الصدد. نظرية إعادة الوحدة (إعادة الوحدة) تعتقد أن تعلم تفعيل المحتوى الضروري لتشكيل الذاكرة طويلة الأمد في الدماغ مرة أخرى. يحدث دعائم الاستقرار ليس فقط مستيقظا، ولكن أيضا في فترة النوم. أولا، وجد العلماء أنه عندما سئل موضوعات للنوم مرة أخرى عندما الاتصال المرتبطة المهام المتعلقة بالذاكرة واضحة وجدت أن هذه الذكريات تم اختبار بعد الاستيقاظ أعلى دقة. في الآونة الأخيرة كانت هناك تقارير، وذلك عندما مهمة قيلولة هو أن نتعلم اختبار المفردات ذات الصلة، للكشف عن الاستيقاظ، وكانت موضوعات فعلا قادرة على الإجابة عليه، على الرغم من أنه لم يدرك أن لديهم أن نتذكر. يبدو النوم والتعلم لم يعد مجرد حلم، حتى لو كانت أيام قصيرة والليالي معاناة طويلة، ولكن أيضا من دون جولة على ضوء الشموع.

تم تدريب الفئران عالم المتاهة، وجدت أن أمر إطلاق الخلايا العصبية في منتصف منها الفص الجبهي القشرة. عندما الفئران نائما، وهذه الخلايا العصبية متعددة التصريف متتابعة، وسرعة التفريغ من المثير للاهتمام هو 6-7 مرات خلال اليقظة. فيلم "التأسيس" (البداية) لاقتراض هذا الإعداد، وأحلم الوقت سيكون أبطأ بكثير مما كان عليه في الواقع. منطقة قرن آمون من الدماغ هو تشكيل الذاكرة الرئيسية. أثناء النوم، وسوف يكون هناك قوية موجات ثيتا الحصين. سوف موجات ثيتا التدخل يعطل ذكرى يوم قبل المهمة في الفئران. اضطراب النوم، مما يؤثر ليس فقط في اليوم قبل توحيد الذكريات، ولكن يؤثر أيضا في اليوم التالي لمعرفة المهام الجديدة. في السنوات الأخيرة، وقد تم البحث في نوم عميق في مستوى متشابك. نقاط الاشتباك العصبي في الخلايا العصبية في عملية التوازن في. في حالة اليقظة، وذلك بسبب النشاط المستمر للخلايا العصبية، المشابك وعدد الاتصالات سوف ترتفع القوة الشاملة. والنوم، وسوف تكون قلصت نقاط الاشتباك العصبي للحفاظ على توازنه. ولكن هذا هو تشذيب انتقائي، وإصلاح متشابك وذكريات جديدة تتعلق تقليم أقل، وسوف تتعزز. ومتشابك يقيم الذاكرة غير المستخدمة على المدى الطويل، وسوف تكون قلصت ببطء باتجاه آخر، وينسى أداء الماكرو تدريجيا. اضطراب النوم، سواء كان النوم العميق، أو النوم REM، يمكن أن يسبب الضرر للتقليم والاستقرار من نقاط الاشتباك العصبي، مما يؤثر على تكوين الذاكرة. وبالإضافة إلى ذلك، وجد العلماء أيضا أنه من غير الغازية منخفضة التردد ( < 1HZ) الحوافز المادية مثل الصوت أو الكهربائية / التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة، ويمكن تعزيز اختبار النوم، مع تعزيز وظيفة الذاكرة. على الرغم من أن هذه الأساليب لا تزال في مرحلة البحوث المختبرية، ولكن مع دراسة متعمقة لآليات النوم واضطرابات النوم المبدأ، نحن تدخلات وطرق النوم سوف يثري تدريجيا وتتحسن، مما يسهم في صحة الإنسان والنوم . تقليم من المشبك لعملية التعلم والذاكرة، من المادة الوراثية لإصلاح الدماغ لإزالة النفايات الأيضية، وتنظيم مزاج لمكافأة وظيفة الادراك في تنظيم النوم يلعب دورا حيويا في حياة صحية لدينا. قلة النوم أو كثيرا سيضر صحتنا. المتوسط الذهبي كما ألمانيا أيضا، والسلام تشى يى. مثل الانتقال من الأرانب، هادئة مثل عذراء، حافظ على توازن مستقر بين بين النوم والاستيقاظ، بل هو وسيلة صحية للحياة. (الكاتب جيانغ جيان 2015 دكتوراه في علم الأعصاب في الأكاديمية الصينية للالعصبية التي تم الحصول عليها، وحاليا باحث مساعد في أي الأعصاب، والمحتويات الرئيسية من النوم والنوم تدخل EEG).

الكاتب: جيانغ جيان مي يوان ل المحرر: جين Wanxia المحرر: جيانغ بينغ

* ينهو مقالات حصرية، يرجى الإشارة إلى المصدر.