PROFESORUL: Bine.
Deci mecanismele creierului și somnul.
Vorbeam despre
patologii de somn și nereguli
ale tiparelor de somn data trecută.  Am
definit aceste
lucruri diferite.
Și cred că v-am povestit în grabă
despre aceste două fenomene
ale activității de trezire în somn,
nu val,
teroare nocturnă și somnambulism.
După curs, Robert Thomas,
care a fost în clasă cu noi, s-a oferit
voluntar să ne povestească un
pic despre munca lui în
problemele de somn.
Este medic și a
participat la curs.
Așa că, înainte de a
continua cu asta,
îl vom cere să vorbească.
El ne va spune
puțin despre acestea.
ROBERT THOMAS: O
parte din ceea ce facem
este să înregistrăm
studiile de somn ale pacienților.
Termenul tehnic
este o polisomnogramă.
Înseamnă doar mai multe
variabile înregistrate în timpul somnului.
Și vă voi arăta mai întâi câteva
diapozitive despre cum arată somnul normal
și apoi câteva
instantanee ale bolii.
Și îi voi trimite dr.
Schneider un întreg set
de descrieri extinse
ale bolilor și normalilor, pe
care le poate pune pe
site și le puteți vedea.
Deci, dacă înregistrați
somnul, înregistrați
respirația,
înregistrați nivelurile de oxigen
indirect prin ceea ce se
numește saturație de oxigen -
o mică sondă de căutare
care folosește
lumina infraroșie pentru a analiza
diferențele spectrului de absorbție dintre oxi
și deoxihemoglobină.
Deci, dacă îți ții respirația și
permiți să scadă nivelul de oxigen
, ceea ce este de fapt destul de
greu de făcut când ești treaz,
vei schimba cantitatea
de hemoglobină oxigenată.
Și dacă aveți o
respirație anormală în timpul somnului,
atunci aceasta este una dintre
reflexele patologiei.
Cum înregistrăm somnul?
Înregistrați EEG,

activitate de electroencefalografie, prin ceea ce se numește
montaj transversal cranian.
Se spune că sunt de fapt C382.
Există o
convenție standard de înregistrare EEG.
Și asta înseamnă că
înregistrezi de la un site central
din partea stângă -
numerele impare sunt
în partea stângă - până la
urechea din partea dreaptă.
Deci măsori
activitatea medie a creierului
în creier.  O face
.
Când aceste sisteme au fost
dezvoltate în anii '60,
nu existau prea
multe canale EEG.
Așa că au trebuit să minimizeze
numărul de cabluri
puse pe cap și s-a
dovedit că acest lucru a funcționat suficient de bine.
Deci prelevezi
de la distanță.
Acesta este C4A1, din
partea dreaptă până la urechea stângă.
Acesta este un O182 occipital.
Se dovedește că
ritmul alfa, pe care îl voi
arăta într-un moment, care este
în repaus activitate rapidă de bază,
se vede cel mai bine pe
derivațiile occipitale.
Și apoi ai un
moment de ochi în stânga și în dreapta.
Acestea sunt compensate astfel încât atunci când
vă mișcați ochii în sus sau în jos,
canalele arată un model,
pe care îl veți vedea într-o clipă.
Și aceasta este EMG, electromiograma,
măsurată de la bărbie.
Deci asta ar trebui să fie treaz.
Așa
arată EEG de trezire.
Vezi acest ritm aici.
Fiecare dintre liniile verticale.
Acum, fiecare dintre
liniile verticale este de o secundă.
Și dacă te uiți la
o zonă ca aceasta,

în acea secundă sunt aproximativ 10 squigs.
Și există, de asemenea, un anumit
grad de creștere și scădere
a ritmului.
Și acesta este altruismul -
această persoană este trează.
Pe măsură ce o persoană
adoarme, vezi
că există mai puține
squigs în orice zonă dată.
Deci, dacă doar numărați numărul
de valuri dintre aici și aici,
aveți 1, 2, 3, 4, 5.
Aceasta va ajunge la ceea ce se
numește un interval theta.
Și acesta este primul somn.
Sau asta a fost etapa a doua.
Corect, scuze.
Acesta este... OK.
Înapoi la început.
Această trezire.
În prima etapă a somnului, vezi o
scădere din alfa mai rapidă
și începi să vezi ceea ce
se numesc unde theta.
Deci, într-o secundă dată,
vor fi aproximativ patru până la șase,
patru până la șapte valuri.
Și apoi aveți ceea ce se
numesc k-complexe,
care iese ca degetul mare.
Și ai fuse.
Acestea sunt activități mai rapide,
care
arată ca un fus
în morfologia sa.
Vedeți un k-complex sau vedeți
un fus, este etapa a doua a somnului.
Și pe măsură ce o cantitate de
valuri mai lente începe să
devină din ce în ce mai mare,
acestea sunt valuri mai lente.
După cum puteți vedea,
durează aproape o secundă.
Și dacă se dovedesc a
fi de o anumită amplitudine,
nu vă faceți griji pentru
numărul real, este o undă delta.
Și dacă 20% până la 50% din somn are
așa-numitele unde mari, groase,
lente, unde delta,
acesta este stadiul trei.
Dacă este mai mult de
50%, este etapa a patra.
Acesta este stadiul patru al somnului,
unde mai mult de 50%
au aceste forme de undă mai mari.
Acest lucru este destul de arbitrar, dar
pare să funcționeze destul de bine.  Ar
fi putut alege 60%.
De ce 50?
Nu are nicio
semnificație biologică specifică.
Dar odată ce îl folosești ca
standard, funcționează destul de bine.
Acum somnul REM este
complet diferit.
Acum, acesta este somnul REM.
Puteți vedea aceste mișcări ale ochilor.
Deci, atunci când ochii pâlpâie în sus sau în
jos, înainte sau în lateral,
aveți aceste mișcări ale ochilor.
Tonul EMG,
tonul bărbiei, este foarte scăzut.
Există foarte
puțină activitate EMG.  Se
numește atonia -
lipsă de ton.
Mușchii de respirație continuă,
mușchii ochilor continuă
și se dovedește că
și mușchiul urechii medii are activitate.
Dar o mare parte din ceilalți
mușchi sunt paralizați.
EEG-ul arată foarte mult ca și cum
ai dormi ușor.  De
aceea a fost numit
somn paradoxal.
Și acestea sunt
caracteristicile etapei REM.
Acum, în boală... nu-ți face
griji cu legendele.  Vă voi
trimite
detalii mai precise mai târziu.
În boli, lucrurile tind
să devină destul de dezordonate
și măsurăm mai multe lucruri.
Deci acestea sunt aceleași canale.
Ai EEG, ai
mișcări ale ochilor, ai bărbie.
Termistorul este un
senzor de respirație pe bază termică.  Se
pune sub nas,
iar când expiri,
aerul este mai cald.
Când inspiri,
aerul este mai rece.
Deci, acesta este un semnal în timp ce
inspiri și expiri.
Nazala aici este un
traductor de presiune nazală.
Puneți prin nas ceea ce pare a fi o mică
canulă
și măsurați
fluctuațiile presiunii aerului.
Așa că atunci când respirați mare
și o dați afară,
aveți o fluctuație mai mare
decât atunci când
respirați puțin.
Deci, dacă te
uiți doar aici, ai
o reducere care este un semnal.
Ai o reducere
și apoi
ai o creștere...
o creștere bruscă.
Acestea sunt două benzi de efort.
Este măsurarea
efortului de respirație.
Și acesta este nivelul tău de oxigen.
Deci puteți vedea că
este fluctuant.
Este aproape normal
și a scăzut.
Acesta este un exemplu de ceea ce se
numește apnee în somn, despre care
a menționat Dr. Schneider.
Este o boală foarte frecventă
a somnului
în care aveți o serie de
comportamente respiratorii anormale.
Și vă voi arăta o
altă mostră a ceea ce s-
ar putea întâmpla dacă o persoană
intră în somn REM.
Vedeți acea mișcare a ochilor acolo.
Vezi tonul.
Tonul este, ei bine, destul de scăzut.
EEG-ul pare că
persoana are un somn ușor.
Aceasta este urma dvs. de flux de aer.
Nu există deloc respirație.
Și apoi există această
mare respirație și recuperare, care
provoacă o excitare.
Gândește-te ca la o stropire de cerneală.
Și vezi că oxigenul
aproape că iese din urmă.
Puteți face acest lucru de sute de
ori într-o noapte medie
și să fiți foarte bolnav din punct de vedere medical.
Somnoros, obosit, incapabil
de concentrare,
au niveluri de depresie,
tulburare de deficit de atentie.
Ele provoacă hipertensiune arterială,
accident vascular cerebral, infarct miocardic
atunci când este cu adevărat foarte grav.
Deci sunt lucruri destul de serioase.
Și tratăm astfel de boli în mod
predominant
folosind presiunea aerului
printr-o mască,
iar presiunea aerului
menține căile respiratorii deschise.
Și de fapt
previne mult din acest lucru.
Cei puțini norocoși au
amigdale mari,
ceva asemănător și
poți să faci o intervenție chirurgicală și să deschizi
căile respiratorii.
Și apoi există doar
multe alte mostre care
arată diferite caracteristici
ale respirației anormale.
Puteți vedea aici că
oxigenul fluctuează.
Aveți un
efort continuu de respirație bun.
Debitul este redus.
Aceasta este recuperarea,
ceva de genul...
[GASPS]
Și aveți un pumn
de cerneală acolo,
care este în esență o
intruziune trecătoare a trezirii
în somn.
Așa că, dacă îți imaginezi că cineva
bate tare din palme
lângă urechea ta o dată în minut,
nu te-ai simți prea bine.
Și dacă asta continuă
zi de zi fără oprire,
vreau să spun de ani și ani,
acești pacienți sunt foarte bolnavi.
Adică sunt chiar răniți.
Așa că cred că mă voi opri aici.
Și ceea ce voi face este să
trimit o colecție de diapozitive
cu detalii simple.
Și voi nota ce
înseamnă diferitele lucruri.
Pot să-l pun
acolo și va fi
destul de util și
interesant dacă nimic altceva.
PROFESORUL: Vă mulțumesc
foarte mult pentru asta.
Apneea în somn despre care
vorbește,
întrucât a menționat
că unele cazuri se pot
vindeca prin intervenție chirurgicală
la gât, adică
apnee obstructivă.
Dar există și
cazuri de apnee centrală,
unde ceva nu este în regulă în
controlul sistemului nervos.
Și nu sunt sigur
ce fac ei acum.
Au medicamente care
să ajute cu asta?
ROBERT THOMAS: [INAUDIBIL]
presiunea aerului [INAUDIBIL]
presiunea aerului
[INAUDIBIL] pacienților.
[INAUDIBIL]
PROFESOR: OK.
Cum se aplică presiunea aerului?
ROBERT THOMAS: [INAUDIBILĂ]
mască [INAUDIBILĂ]
și este presiunea [INAUDIBILĂ] a măștii
[INAUDIBILĂ].
PROFESORUL: OK.
Deci, acești oameni poartă de fapt
masca toată noaptea.
Evident, e foarte grav.  Ai
putea vedea
nivelurile de oxigen...
scuze, nivelurile de CO2 cresc mult.
Evident periculos.
Dacă merge prea departe, ar
începe să piardă celulele creierului.  În
regulă.
Acum am menționat
narcolepsia înainte
și am aflat că sunt
câțiva copii în clasă care
au unele semne ale acesteia.
Narcolepsia ușoară
este destul de comună.
Il am si eu, ca
REM cu debutul somnului.
Dar se accentuează
când sunt hipoglicemic.
Total compatibil
cu funcționarea normală.
Dar, pe de altă parte,
narcolepsia severă
poate cauza o mulțime de probleme.
Voi descrie un
fenomen pe care l-am
experimentat în hipoglicemie.
Pot avea o
conversație cu tine,
înțeleg fiecare
propoziție, dar nu
pun o propoziție
împreună cu următoarea.
Și experimentez mici
microsomnuri, așa se numește.
Mă culc literalmente în
timp ce vorbesc cu tine
sau te ascult,
apoi mă trezesc.
Spui, ei bine, asta
mi se întâmplă tot timpul
când oamenii îmi vorbesc.
Sunt plictisitori, iar eu...
dar asta e diferit.
Acesta este cu adevărat că îți
pierzi literalmente cunoștința,
dar nu cazi.
Este un
fenomen foarte interesant.  Se
numește
somnolență excesivă în timpul zilei.
Dar acesta este un simptom
al narcolepsiei.
Și de fapt, ceea ce
tocmai am descris
ți se poate întâmpla și ție dacă
ești lipsit de somn.  În
regulă.
Ce se întâmplă în diabet este
că, dacă glicemia este
foarte mare sau foarte scăzută,
doar accentuează
foarte mult efectele privării de somn.
Prin urmare, este foarte important
ca diabeticii
să doarmă suficient
.
Nu sunt sigur câți
medici știu asta,
dar le pot oferi
un raport detaliat.  În
regulă.

La animale s-a descoperit că narcolepsia
are o bază genetică.
De fapt, la
câinii narcoleptici ei
găsesc o genă defectă
în acest receptor flex 2,
iar ligandul este Oxyren.
Așa că au luat acea
genă pentru asta
și au eliminat-o
la șoareci într-un studiu.
De fapt, ei studiau
reglarea greutății corporale,
dar apoi au descoperit
că acești șoareci au
avut frecvente opriri comportamentale
care seamănă cu cataplexia,
adică în timpul
perioadelor de veghe.
Și a fost declanșat în timp ce
aceștia interacționau
cu alți șoareci, așa că
este foarte posibil
să fie foarte asemănător cu
ceea ce vedem atât la câini,
cât și la oameni cu narcolepsie.
Dacă cineva îi poate cere lui Bob
să dea videoclipul jos,
voi continua prelegerea.
Dar când o va pune la
punct, vă voi arăta un film
care vă va arăta puțin mai mult.  Va
arăta o persoană cataplexică.
Există și o
persoană cu apnee.
BINE.
Și în restul
timpului, vom
vorbi despre
sistemele creierului și somn.
Accentul s-a pus pe
acțiunea acestor axoni largi,
cu distribuții foarte răspândite
,
axonii serotoninei care
provin din nucleii rafe din
creierul posterior,

axonii norepinefrinei care provin în
principal din creier posterior,
locus coeruleus și, de asemenea,
axonii acetilcolinei, care
sunt răspândite în
creierul anterior și
provin de la neuronii mari
din creierul anterior bazal.
Așa că, în timp ce Bob
pregătește asta, să
vorbim puțin despre
unele dintre studiile timpurii --
două dintre studiile timpurii --
secțiuni grosiere ale
creierului și apoi studii timpurii [INAUDIBILE]
.
Transection produce două
tipuri de preparate pentru pisici,
cerveau isolé
și encéphale isolé.
Și am primit
ilustrațiile manuale,
apoi vă voi arăta
pe creierul Shmoo
exact unde sunt acestea.
Encéphale isolé este o secțiune
între
măduva spinării și creier, capătul inferior
al creierului posterior sau medula
oblongata.
Amintiți-vă,
capătul inferior al creierului posterior
este medula oblongata.
Și dacă faci o
secțiune acolo,
corpul nu prezintă
comportamente spontane,
dar creierul prezintă indicii
ale unui ciclu de somn și trezire.
Arată stare de veghe,
somn cu unde lente și somn REM,
chiar dacă corpul nu este
conectat cu creierul.
Dacă faci
transecția până aici,
ai ceea ce ei
numesc cerveau isolé.
Acum, asta este chiar prin
mijlocul creierului mediu.
Și în acest caz, creierul --
acesta este creierul anterior aici --
inclusiv tot
neocortexul, pare să
arate constant
somn cu unde lente.
Și totuși corpul,
încă, desigur,
conectat
acum cu întregul trunchi cerebral,
prezintă
perioade alternante de atonie musculară, ceea ce
indică faptul că intră
într-un somn paradoxal.
Acestea sunt
acele tranzacții
în diagrama dvs. Shmoo.
De fapt, nu ar trebui să
numim asta Shmoo.
Acesta este într-adevăr un
[?  totipotent ?]
embrionar brain.
Așa că există encéphale isolé.
Există cerveau isolé.
Deci, aceste efecte au concentrat
atenția asupra creierului posterior
în căutarea mecanismelor de
control al somnului REM
și asupra atoniei musculare
care îl însoțește.  Să
revizuim acum acest
studiu și aici -- un
alt studiu timpuriu.
Profesorul Nauta... asta e cu
mult înainte de a veni la MIT.
A venit aici în 1961.
Când lucra la doctoratul, a
luat șobolani cu interes să
studieze somnul și a
făcut două tipuri de leziuni.
Nu l-am întrebat niciodată
câți șobolani a
folosit pentru a găsi leziuni
care ar funcționa,
dar a făcut leziuni ale
hipotalamusului anterior
și hipotalamusului posterior.
Acum, acestea erau
leziuni destul de mari.
Ei au descoperit efecte drastic diferite
asupra somnului și trezirii.
Amintiți-vă,
studiile de secțiune au
concentrat atenția
asupra creierului posterior.
Acestea au fost studii la nivelul
creierului anterior, la hipotalamus.

Leziunile hipotalamice anterioare au
făcut ca șobolanii să prezinte insomnie.
Nu s-au culcat niciodată.
De fapt, dacă îi ținea în
viață suficient de mult,
era de fapt din ce în ce mai
dificil să-i țină în viață.
Și susține că unii dintre
ei ar începe să moară.

Leziunile hipotalamice posterioare i-au
făcut să doarmă de cele
mai multe ori.
Și acestea erau doar
leziuni hipotalamice.
Deci știm că
hipotalamusul este probabil
implicat în reglarea
ciclului de somn.
Așa că oamenii au
încercat să stimuleze,
electric,
aceleași regiuni.
Și dacă stimulezi acea
regiune hipotalamică anterioară,
ceea ce numim
zona preoptică, în fața
chiasmei optice și a
nucleului hipotalamic anterior,
în primul rând, dacă ai
pisica să facă un comportament
în care aleargă,
va încetini.
Și dacă, în mod normal, se
plimbă doar
printr-o cușcă sau o cameră și
începi să stimulezi acolo,
vei obține
modele de acțiune fixe
pe care pisicile le arată atunci când se
pregătesc de somn.
Ei vor curăța o
zonă mică, se vor ghemui, vor
adopta o
postură de somn și așa mai departe
într-o manieră destul de naturală.
Dar dacă stimulezi
zona hipotalamică posterioară,
obții efecte opuse.
Accelerați
comportamentul de alergare și
obțineți o vigilență sporită.
Obțineți
efecte de excitare simpatică.
BINE?
Acum, amintiți-vă, am spus că
puteți obține aceste
efecte de insomnie și hipersomnie
din stimularea
leziunilor la nivelul hipotalamusului.  Ei
bine, există un
efect înrudit de la nucleele rafe
la mezencefal și la nivelul creierului posterior.
Nucleii rafe sunt
celulele care conțin serotonină.
Ele sunt sursa respingerii pe scară largă a
axonilor serotoninei.
Și dacă faci leziuni
acolo, faci și insomnie.
De fapt, severitatea
insomniei
este direct legată de
numărul de serotonină -
cantitatea de reducere
a celulelor serotoninei.
Dimensiunea
leziunii cu alte cuvinte.
Așa că începi să vezi
că reglarea somnului
este o afacere complicată.
Implica creierul posterior
și creierul anterior.
Și voi menționa
încă un studiu relevant pentru ceea ce
vorbim,
apoi vom
arăta un videoclip cu unele dintre
aceste patologii ale somnului.
Nu am prea multe de spus
despre aceste alte lucruri,
dar vom spune puțin.
Regiunea locus coeruleus...
acum, aceasta este o regiune
din creierul posterior.
În această
diagramă de manual, este chiar acolo
sub cerebel.  L-am
înconjurat acolo.
Nu este încercuit în
manualul tău așa,
dar arăt spre acea regiune.
Dacă faci o leziune
în vecinătatea
locusului coeruleus,
poate că nu sunt acele celule,
dar sunt aproape de acolo,
obții un efect foarte interesant
la pisici.
Și s-a văzut acum la
pacienți umani rari care
au leziuni în acea zonă.
De ce crezi că nu
avem multe cazuri umane
cu astfel de leziuni?
Pentru că, de obicei, dacă ai o
leziune în zona respectivă, mori.
Dar cu o pisică, este
posibil să fii foarte selectiv
și să faci o mică
leziune în acea regiune.
Și pisica pare a fi destul de
normală și se duce la culcare.
Când intră în somn REM,
nu primește atonia musculară.
În schimb, el se mișcă.
Îi lipsește atonia.
Deci, cu creierul anterior activ,
tractul corticospinal
și cortexul din spatele
mecanismelor creierului,
obțineți comportamentul
care ar provoca.
Și pisica pare
să aibă halucinații --
împlinindu-și
visul, ca să spunem așa.
Și oameni... acești
pacienți rari cu asta.
Nu cunosc
mai mult, cred, de
două cazuri despre care am citit.
Obțineți lucruri similare.
În timp ce el face asta, există
întrebări despre ceva din astea?  Au
fost câteva întrebări
data trecută, unele la care
nu am ajuns.
Da.
STUDENT: [INAUDIBIL].
PROFESOR: Locus coeruleus,
are legătură cu somnambulismul?  E
o întrebare foarte bună.
Pentru că tocmai am descris o
pisică care, atunci când doarme, se
va ridica și va alerga.
Dar nu, atunci când lezionați
regiunea locus coeruleus
și obțineți această activitate
în timpul somnului REM,
este foarte diferit
de somnambulism.
Pentru că în somnambulism,
nu suntem în somn REM.
Suntem într-un somn lent.
Aveți ceva ambulism
sau somnambulism.
BINE.
Da.
STUDENT: [INAUDIBIL].
PROFESORUL: Nu, par să
aibă efectele somnului.
Ei nu devin
nevrotici și nebuni.
Au doar această anomalie.
Desigur,
le păstrăm în zone căptușite
unde nu se pot
răni.
Ei, desigur, s-
ar putea răni singuri
în astfel de situații.
BINE.
Acum, acesta este de fapt
o emisiune Donahue la TV,
unde, din cauza
interesului popular pentru aceste lucruri,
are un
câine narcoleptic adus în emisiunea lui.
Și are o femeie care
are atacuri cataplexice
și narcolepsie.  O
vei vedea
cu fiica ei.
Și au un mic
filmuleț pe care familia l-a luat
despre ea, unde s-a
prăbușit pe un scaun,
apoi au reînviat-o.