Marzenia senne są zjawiskiem fascynującym i tajemniczym. Sposób ich interpretacji w przeważającej mierze ugruntowany jest przez dorobek psychodynamicznych teorii osobowości, według których sny są „spełnieniem życia”. Wbrew popularnemu stwierdzeniu mówiącemu, że „nic mi się dzisiaj nie śniło”, marzenia senne pojawiają się u każdego. Odpowiada za nie faza REM (ang. rapid eye movement), zwana także snem paradoksalnym. Mózg przejawia w niej wysoką aktywność, a zapis EEG jest szybki i gęsty. Mięśnie szkieletowe są w tym czasie w stanie katapleksji (paraliż przysenny), co chroni przed nadmiernie żywiołowymi reakcjami na treść marzeń sen. Osoba, która obudzi się w trakcie fazy REM będzie zapewne pamiętała treść swojego snu.

Jak badać sny w laboratorium?

Zdecydowana większość badań nad snem w wymiarze biologicznym, używa metod elektroencefalografii, dzięki którym można obserwować fale mózgowe, charakterystyczne dla poszczególnych faz. Wsparciem dla tradycyjnych technik w ostatnich latach stała się optogenetyka. Jest to nowoczesna metoda, dzięki której możliwa jest kontrola aktywności nawet pojedynczych komórek nerwowych. W tym celu na błonach neuronów umieszcza się światłoczułe białka, które w reakcji na światło o określonej długości fali powodują aktywację lub zahamowanie czynności komórek. Najnowsze badania, właśnie dzięki zastosowaniu optogenetyki, pozwoliły na identyfikację i manipulację specyficzną grupą neuronów odpowiedzialną za fazę snu REM.

Gdzie są nasze sny?

Wcześniejsze badania wykazały już, że w brzusznej części rdzenia przedłużonego znajdują się GABA-ergiczne neurony, w których po indukcji fazy REM dochodzi do ekspresji genów wczesnej odpowiedzi komórkowej. Oznacza to, że właśnie ta grupa komórek jest specyficznie związana z aktywnością wstępującą w fazie snu paradoksalnego. W oparciu o tę wiedzę i możliwości, jakie niesie zastosowanie metod optogenetycznych, naukowcy podjęli próbę kontroli aktywności tych komórek za pomocą światła. Na błonach neuronów w brzusznym rdzeniu przedłużonym umieścili kanałorodopsynę (rodzaj światłoczułego białka), a następnie skierowali na nie laser z niebieskim światłem. Co się okazało? Otóż myszy, u których na neuronach w brzusznym rdzeniu znajdowała się kanałorodopsyna, zaobserwowano wystąpienie fazy snu REM! Potwierdzono to za pomocą EEG. Efekt nie był obecny w grupie kontrolnej, czyli u zwierząt, które otrzymały strumień niebieskiego światła, ale nie miały na neuronach światłoczułych białek. W kolejnym eksperymencie wykazano, że w podobny sposób można przedłużać fazę REM, zapoczątkowaną w naturalny sposób. Na tym jednak nie poprzestano. Dzięki umieszczeniu na komórkach innego rodzaju światłoczułego białka (halorodopsyny) i zastosowaniu świata o innej długości fali, możliwe stało się także zahamowanie aktywności tej populacji neuronów, a więc…zablokowanie wystąpienia snu REM. Naukowcy sprawdzili też z czym wiąże się aktywność komórek nerwowych brzusznego rdzenia przedłużonego w fazie czuwania. Okazało się, że są one szczególnie pobudzone podczas jedzenia i wzajemnej pielęgnacji zwierząt (ang.grooming). Aktywowanie tych komórek, zachęcało nawet myszy do jedzenia. Grupa komórek budująca brzuszną część rdzenia przedłużone uczestniczy zatem w czynnościach związanych z subiektywnym poczuciem przyjemności i relaksu.

Sposób na pozbycie się koszmarów?!

Zachwyt nad możliwościami współczesnej neurobiologii nie jest podstawowym, ani tym bardziej jedynym celem tego rodzaju badań. Dzięki optogenetyce możliwe jest badanie funkcji całych sieci neuronalnych, odpowiedzialnych za przeróżne zjawiska psychiczne. Na podstawie badań tych samych autorów wiadomo na przykład, że aktywacja rostralnych (przednich) projekcji GABA-ergicznych pochodzących z brzusznego rdzenia przedłużonego wystarcza do zapoczątkowania i podtrzymania fazy REM. Prawdopodobnie dzieje się to za pośrednictwem dysinhibicji komórek w brzusznobocznej istocie szarej okołowodociągowej. Stąd już bliżej do opisu sieci funkcjonalnej związanej z mechanizmami snu i marzeń sennych.

Czy odkrycie może mieć bezpośredni wpływ na życie przeciętnego człowieka? Na możliwość włączania i wyłączania własnych snów musimy (na szczęście?) poczekać. Jednak poszerzenie wiedzy w tym zakresie z pewnością będzie w przyszłości skutkować powstaniem propozycji bardziej optymalnych form leczenia dla osób z zaburzeniami snu oraz cierpiących na koszmary senne. Być może poznamy też bliżej mechanizm powstawania koszmarów. Już teraz badacze sugerują istnienie pewnej sieci, która bierze początek w brzusznym rdzeniu przedłużonym i hamuje odczuwanie dyskomfortu powodowanego stresem. Stad właśnie, aktywność tych komórek miałaby wiązać się ze stanem relaksu występującym w trakcie snu czy otrzymywania od kogoś opieki. Póki co wiadomo jedno - sen z pewnością pozytywnie wpływa na radzenie sobie ze stresem. Warto korzystać z tego naturalnego lekarstwa!
 
Na podstawie:
Weber, F., Chung, S., Beier, KT., Xu, M., Luo, L., Dan, Y. (2015). Control of REM sleep by ventral medulla GABAergic neurons. Nature 526, 435-438.