Co se děje s vaším mozkem když tělo spí

Markéta Jurištová/

Spánek je přirozený stav, který je vlastně opakem bdění. Je to stav, při kterém je naše tělesná aktivita velice snížená a naše vědomí se tak nějak odpojí od vnější reality. Tělo odpočívá. Co ale při spánku provádí náš mozek? Také odpočívá?

Jako vlny v moři

Půjdeme na to hezky od začátku. Asi víte, že mozkovým nervovým buňkám se říká neurony a odhaduje se, že jich je v lidském mozku sto miliard. Že jste to nevěděli? Nevadí, tak teď už to víte. Neuron se skládá z vlastního těla, větvovitých výběžků (dendritů) a z centrálního delšího výběžku, axonu. Obalem axonu se šíří nervové impulzy, jako vlna v moři. Tyto impulzy probíhají na elektrochemické bázi, je to vlastně způsob komunikace mezi jednotlivými neurony. Místu, kde se dva neurony setkávají a předávají si informace, říkáme synapse. Kolem mozku tedy trvale máme slabé elektromagnetické pole, které můžeme měřit elektroencefalogramem neboli EEG. Funguje to tak, že zkoumaná osoba má na vlasové části hlavy připojené elektrody, které přenáší signály do EEG, kde se zesilují a převádějí do grafického záznamu. Na záznamu z EEG pak vidíme více či méně ostré vlny, které znázorňují spontánní elektrickou aktivitu mozku. Tato aktivita je při různých úrovních psychické aktivity samozřejmě různá.

Pokud je člověk bdělý, pak se na jeho záznamu z EEG objevuje velké množství takzvaných beta vln, což jsou vlny s poměrně vysokou frekvencí, ale nízkou amplitudou (to je zjednodušeně výška vlny) 14–30 Hz za sekundu. Při relaxaci, zklidnění organismu, když uléháme do postele, se objevují alfa vlny, které mají nižší frekvenci a malinko vyšší amplitudu 8–13 Hz za sekundu. Potom zpravidla přichází spánek, který můžeme rozdělit na pět stadií, přičemž první čtyři stadia nejsou charakterizována rychlými pohyby očí (viz předchozí kapitola, NREM).

První fází je usínání, které je přechodem mezi bděním a spánkem. V této fázi se na EEG objevují nepravidelné théta vlny s nízkou amplitudou. Pokud v tuto chvíli někoho probudíte, bude vám tvrdit, že ještě nespal. 

Druhé stadium, lehký spánek, je část, kde dochází k výraznému snížení napětí ve svalech. Na EEG vidíme větší a pomalejší vlny přerušované takzvanými spánkovými vřeteny (shluk vln s frekvencí 15 Hz za sekundu) a K-komplexy (velké, pomalé a ostré vlny).

Poté následují dvě stadia hlubokého spánku, hluboký a ještě hlubší, pro které jsou charakteristické delta vlny, pomalé vlny s frekvencí 1–2 Hz za sekundu. Srdeční a dechová frekvence se zde ještě více snižuje a prohlubuje se svalová relaxace.

Po skončení stadia nejhlubšího spánku, kdy delta vlny tvořily více než 50 % EEG záznamu, se člověk vrací zpět do lehkého spánku a pak opět do hlubšího. Tento proces se opakuje asi hodinu a půl a pak konečně, po jednom z lehkých spánků, nastává pátá fáze spánku, které říkáme REM spánek. Kromě koordinovaného a rychlého pohybu očních víček člověk začne výrazně a nepravidelně dýchat, srdeční tep se zrychlí na hodnoty běžné při bdění. EEG vykazuje podobné hodnoty jako při bdění, převažují při něm beta vlny spolu s théta vlnami.

První REM fáze trvá přibližně deset minut a v dalších cyklech se prodlužuje, zatímco NREM spánek se zkracuje. Během noci se celý cyklus spánků REM a NREM opakuje asi pětkrát, přičemž se zpět do běžné reality budíme z REM fáze.

REM spánku se také někdy říká paradoxní spánek a někteří vědci jej považují spíše za další stav existence, kdy je tělo, kromě srdce, bránice, okohybných svalů a hladkého svalstva, paralyzováno při současné vysoké aktivitě mozku.

Mozek nikdy nespí

Představte si, že jste sami v uzavřené místnosti, ležíte na matraci, která je tak pohodlná, že ji ani necítíte, je tma, přiměřeně teplo a z okolí neslyšíte žádné zvuky. Jste jen vy, sami se sebou. Myslíte si, že mozek v téhle chvíli ticha, tmy a klidu „vypíná“?

Která část mozku je aktivní a jak moc, se pozná podle její látkové výměny a ta se v dnešní době dá dobře měřit, například pozitronovou emisní tomografií (PET) nebo magnetickou rezonancí (MR). Proto vědci již dokázali určit, které části mozku spolupracují při různých úkolech. Víme, která oblast se aktivuje, když pozorujeme hrající si děti, schůzi parlamentu, když běžíme do schodů, řešíme matematický příklad nebo posloucháme hudbu. Bylo zjištěno, že pokud jsme bez okolních podnětů ponecháni jen sami sobě, objeví se vysoká aktivita v oblastech vnitřní čelní kůry, vnitřní i zevní temenní kůry a v některých dalších korových oblastech. Tuto síť (či systém) vědci nazvali defaultní neboli implicitní. Nejen můj zeť, který je IT specialista, ví, že defaultním/implicitním systémem rozumíme výchozí nastavení. Implicitní systém mozku je vlastně takový stavební a funkční podklad, základní nastavení mnoha vrstev a stránek něčeho, čemu říkáme sebeuvědomování, jáství.

Vzpomeňte si, jak často přes den myslíte na věci, které nemají s aktuálním okolím a situací nic společného, plánujete v hlavě, mluvíte sami se sebou. I v těchto momentech se ve vašem mozku budí implicitní systém, který funguje s některými dalšími systémy (např. zraková nebo sluchová korová pole) jako jazýček na vahách. Jeden systém se utlumí a o to víc se druhý aktivuje. Znáte to, když jste myšlenkami jinde a plánujete v duchu třeba dovolenou na Mauriciu, nemusíte si hned všimnout, že k vašemu stolu přišel nadřízený, protože váš zrakový korový systém právě snížil svoji aktivitu, zato implicitní systém začal více pracovat.

Při usínání a spánku se mapa aktivních částí mozku z velké části kryje s mapou implicitního systému. A které části mozku jsou aktivní při spánku? Díky magnetické rezonanci víme, že při hlubokém NREM spánku je mozek o něco utlumenější než při vědomém odpočinku, ale v okamžiku přechodu do REM fáze, kdy se člověku začínají zdát sny, začne prudce stoupat jeho aktivita. Stane se to především v místech, kde mozek zpracovává vizuální podněty, dále v motorické kůře (centrum pohybu), v oblastech, kde se zpracovávají paměťové operace, a ve dvou centrech odpovědných za zpracování emocí. Tam se zvýší aktivita dokonce o 30 % oproti bdělému stavu. Naopak se deaktivují některá centra v bočních částech čelní mozkové kůry, takzvané prefrontální kůry, která jsou spojována s racionálním, logickým uvažováním a rozhodováním. Znamená to, že v REM fázi jsou aktivní centra mozku, která souvisí s motorikou, autobiografickou pamětí, zpracováním emocí, ale přestává fungovat oblast zodpovědná za racionalitu a logiku.

Má se za to, že tlumení aktivity v prefrontální mozkové kůře způsobuje, že i když jsou sny v REM fázi tak bizarní a nesmyslné, věříme jim, v daný moment si myslíme, že je to realita. Zároveň se i naše sebeuvědomování s prožitkem svobodné vůle ztrácí. 

Zdroj: Jurištová, M: Bílá kniha lucidních snů -Průvodce (2021)