lesson 11

Question 1

שינה היא אוניברסלית

Answer 1

– לא תופעה מיוחדת לבני האדם ולא ליונקים. היא קיימת בווריאציות שונות בכל החיות שנחקרו באופן רציני.

Question 2

שינה

Answer 2

מצב התנהגותי הפיך של ניתוק מהסביבה, שנמצא בבקרה הומאוסטטית.

Question 3

שינה היא מצב הפיך

Answer 3

מה שמבדיל אותה ממוות או מקומה.

Question 4

שינה היא מצב התנהגותי

Answer 4

לא מדובר במצב של פעילות מוחית גרידא. על אף שיש קורלציה בין הפעילות המוחית למצבי הכרה ושינה. שינה תתבטא בהתנהגות של האורגניזם.

Question 5

שינה נמצאת תחת בקרה הומאוסטטית

Answer 5

קיים מנגנון פנימי בגוף שעוקב אחר כמות השינה שאנו מקבלים, ואם לא נישן מספיק הגוף והמוח ינסו לפצות על כך. למשל, כשנירדם השינה תהיה יותר עמוקה או ארוכה. אם לא נישן נתחיל לחוש עייפות, ההתנהגות שלנו תשתנה והתפקוד שלנו יפגע.

Question 6

סף העירור (arousal threshold)

Answer 6

לכל חיה יש גירויים חושיים מסוימים שיובילו לתגובה התנהגותית טיפוסית. כשאנו ישנים הסיכוי שאותו גירוי חושי יוביל לאותה תגובה הוא מופחת.

Question 7

האם תולעי סי אלגנס ישנות?

Answer 7

בניסוי הניחו את התולעת בצלחת וגילו שכאשר שדופקים על השולחן התולעת מתכווצת. בניסוי ראו גם שבזמנים מסוימים, החיה לא הגיבה לדפיקה על השולחן. כלומר, היא הייתה במצב של ניתוק מהסביבה - שינה. בנוסף, מצאו בניסוי שאם לא נותנים לתולעת להיכנס למצב של ניתוק מהסביבה (שינה), היא תנסה יותר להגיע אליו. מכאן שמדובר במנגנון הומאוסטטי שכולל פיצוי במקרים של חסך.

Question 8

כמעט בכל החיות השינה כרוכה גם בשינויים במנח הגוף

Answer 8

למשל בני אדם ששוכבים כשהם ישנים. כמעט כל החיות נכנסות למנח גוף אופייני בשינה. סוסים לדוגמה יכולים לישון בעמידה.

Question 9

לשינה יש קצר למקצבי היממה - שעון צירקדי

Answer 9

. כמעט כל החיות פעילות יותר בזמני האור או החושך. זה לא תמיד מתקיים, אבל כמעט תמיד יש איזשהו קשר בין שעות היממה לשינה - שינה תבוא לידי ביטוי במקטע מסוים של היממה.

Question 10

השעות בחיינו

Answer 10

הפעילות שאנו מקדישים לה הכי הרבה זמן בכל החיים היא שינה – כשליש מהחיים שלנו.

Question 11

polysomnography

Answer 11

רישום רב ממדי של השינה.

Question 12

EEG

Answer 12

מדידות גסות וכלליות של הפעילות החשמלית של המוח בעיקר מאזור הקורטקס בזמן שינה.

Question 13

EOG

Answer 13

מדידת תנועת עיניים. שתי אלקטרודות הנמצאות בסביבת העיניים.

Question 14

EMG

Answer 14

שתי אלקטרודות באזור הסנטר שמודדות מתח שרירים במצבים שונים.

Question 15

High density EEG

Answer 15

רשת צפופה של אלקטרודות מדידה, מה שמאפשר גם לשערך את המיקום בתוך המוח שגורם לפעילות באזור הקרקפת.

Question 16

Low density) EEG)

Answer 16

פשוט יותר, בעל מספר קטן יותר של אלקטרודות. נמצא בשימוש בחדרי ניתוח ומודד פעילות קורטיקלית מהמצח, או מודד פעילות מוחית על גבי הקרקפת של תינוקות רכים בשביל לוודא שעצב השמיעה שלהם תקין.

Question 17

ערות

Answer 17

אמפליטודה קטנה, והגלים הדומיננטיים הם בתדרים גבוהים. כמו כן, השינויים בפעילות הם מאוד מהירים. סיגנל כזה נקרא איאיג’י שטוח. כשאנו ערים מתח השרירים שלנו גבוה, וכשאנו זזים יש לנו שינויים במתח השרירים והעיניים שלנו זזות. במצב ערות (עם עיניים עצומות) תדר של אלפא הוא דומיננטי באזורים אוקסיפיטליים.

Question 18

NREM sleep stage N1

Answer 18

במצב זה העיניים שלנו סגורות, האמפליטודה גדלה והגלים יותר איטיים. יש ירידה בתדרי אלפא ועלייה בתדר של תטה - יותר דומיננטי. במקביל, העיניים שלנו מתחילות לעשות גלגולים מאוד איטיים מאחורי העפעפיים - חוסר סנכרון בין העיניים. מדובר בשלב מאוד קצר של 3-5 דקות של מעבר לשינה.

Question 19

NREM sleep stage N2

Answer 19

בשלב זה ההסתברות לראות תגובה התנהגותית לגירוי נמוכה יותר. בשלב זה הפעילות המוחית גדלה וקטנה לסירוגין. הוא נמשך כעשרים דקות. מאופיין בקיי קומפלקס ובסליפ ספינדל.

Question 20

K complex

Answer 20

גל איטי מאוד גדול במהלך נון רם סליפ. לפעמים יופיע הגל השלילי קודם ולפעמים החיובי.

Question 21

sleep spindle

Answer 21

אוסילציה יותר מהירה שנפגוש בתדר של 10-15 הרץ במהלך נון רם סלים. הרבה גלים מהירים במיוחד.

Question 22

NREM sleep stage N3 (SWS): slow wave sleep

Answer 22

עד לפני 10-15 שנה הגדירו עוד שני שלבי שינה יותר עמוקים כיום איחדו אותם לשלב אחד. שלב זה מתח השרירים הולך ויורד, והאיאיג’י נראה כבר שונה לגמרי משל אדם ער – מתקבלת האמפליטודה המסונכרנת הגדולה ביותר שאדם בריא מייצר, והגלים איטיים מאוד.

Question 23

REM sleep

Answer 23

האיאיג’י חוזר להיות פעיל ושטוח. כמעט כמו בעירות או ברגעי ההירדמות. הנשימה נהיית מהירה יותר ולא סדירה, וגם הדופק עולה. העיניים לפעמים ינועו במהירות ומתח השירים צונח עוד יותר. נוצר מצב בו המוח שלנו פעיל מאוד והגוף משותק. כל שרירי השלד למעט זה ששולט בשרירי הסרעפת וזה ששולט על תנועות העיניים משותקים לגמרי. מצב מאוד פרדוקסלי, לכן שלב זה נקרא גם שינה פרדוקסלית. זה גם השלב שבו אם מעירים אותנו אנו נדווח בסבירות הגבוהה ביותר על חלומות -אבל חלומות יתרחשו גם בשלבים אחרים. יתכן שבשלב זה תתרחש הגברה של דלי תטה.

Question 24

hypnogram

Answer 24

גרף מחזורי שינה: אנשים מבוגרים בריאים נרדמים לתוך שלב 1 ואז מעמיקים לשלבי נון רם), אז הם עולים לשינה פחות עמוקה ובסוף המחזור הזה יש אפיזודה של שנת רם. כך מתקבל מחזור שינה, שהאורך הטיפוסי שלו הוא כשעה וחצי. במהלך לילה טיפוסי אנו משלימים 4-6 מחזורי שינה. השינה העמוקה ביותר מתרחשת בעיקר בשעות הראשונות של השינה. ככל שישנים יותר, כך האורך של שנת הרם גדל. במקרים של יקיצה טבעית, בשעות הבוקר המאוחר, הרבה פעמים נזכור יותר חלומות, משום שיש יותר נוכחות של רם לקראת סוף השינה.

Question 25

הקלטת מתח הממברנה בנוירונים בודדים בקורטקס

Answer 25

כשהחיה ערה, מתח הממברנה הוא בדה-פולריזציה ויש הרבה ספייקים. בשינה עמוקה פעילות התאים עוברת לסירוגין בין מצב אפסטייט - ירי כמו בערות, ובין מצב של היפר פולריזציה - אין ספייקים וכמעט אין פעילות סינפטית. שלב ההיפר-פולריזציה נמשך בין חמישים מילישניות ועד שניות בודדות. המעבר התאי בין פעילות ושקט קורה בהרבה מאוד תאים בצורה מסונכרנת. נראה תופעה זו באיאיגי’ כגלים איטיים בשינה.

Question 26

שינה קשורה לנוירונים עצמם, ולא למוח השלם

Answer 26

פעילות האיאיג’י האופיינית באדם קיימת גם ביונקים אחרים ובמספר מצומצם של ציפורים - המשותף לכולם הוא קורטקס. יש גם חיות פשוטות יותר שאין להן אותו מופע של פעילות מוחית בשינה: תולעים, דגים, מדוזות (אין לה מוח), אך כולן מראות התנהגות של שינה.

Question 27

קיימת שונות בדרך בה השינה מתבטאת בחיות שונות

Answer 27

האם החיה ישנה ביום או בלילה, ברציפות או במקוטע, בשכיבה או בעמידה. הבדלים אלו קשורים גם להיות החיה טורפת או נטרפת.

Question 28

מספר שעות שינה של בעלי חיים שונים

Answer 28

עטלפים ישנים 18-20 שעות ביממה. לעומתם, ג’ירפות וסוסים ישנים רק שעתיים או שלוש ביממה.

Question 29

חיות שמסוגלות לא לישון כלל בתקופה מסוימת

Answer 29

ציפורים בזמן הנדידה - חלקים מהמוח שלהם “גונבים” שינה בזמן הטיסה.
לווייתני אורקה - אחרי המלטה האם מפסיקה לישון במשך כשלושה שבועות כדי לדאוג לצאצאים.
חיות קוטב - זמן הציד שלהם מצומצם, לכן הן יכולות להסתדר כמה שבועות בקיץ בלי שינה.

Question 30

חיות עושות מעל ומעבר כדי להשיג זמן שינה

Answer 30

למשל דגים ש”גונבים” דקות שינה בזמן שהם נמצאים בקרבת זרמים חזקים שעלולים לפגוע בהם. מכאן שהשינה היא הכרחית, אחרת ההתנהגות הזו, שמזיקה לשרידות, הייתה נעלמת במהלך האבולוציה.

Question 31

האם כל החיות ישנות?

Answer 31

נחקרו כ-229 מינים של חיות, שכמעט כולם יונקים. כלומר, חקרנו מעט מאוד מממלכת החי, אבל ניתן לומר שכל חיה שנחקרה מראה דפוסי שינה מסוימים.

Question 32

מה קורה כשלא ישנים?

Answer 32

נמצא בחולדות שאם הן לא ישנות שלושה שבועות רצוף הן מתות.שתי חולדות הונחו על דסקית משותפת, שמסתובבת בשני כלובים נפרדים. כל אחת מהן מחוברת למערכת שמודדת איאיג’י ותנועת עיניים. חיה אחת שימשה כחיית הניסוי והשנייה הייתה חיית הביקורת. נחליט מתי לסובב את הדסקית לפי חיית הניסוי כדי למנוע ממנה שינה. כך, החיה השנייה (ביקורת) כן מצליחה לגנוב רגעים של שינה. שתי חיות עברו בדיוק את אותו קילומטראז’ של הליכה, אבל מבחינת הפרעה לשינה, יש חיה אחת שהפרענו לה המון לשינה ואחרת שהפרענו לה פחות. ההפרעה לשינה, ולאו דווקא התנועה מובילה בסופו של דבר למוות. לפני המוות העדר השינה משבש לגמרי את מערכת החיסון, הטמפרטורה של החולדה עולה ועולים ריכוזי קטכולאמינים בדם.

Question 33

השינה של דרוזופילה

Answer 33

בניסוי שמו זבובים במבחנות עם גלאי אינפרה אדום שרגיש לתנועה, ובדקו האם יש מקטעים ביום בהם הזבוב לא זז. מצאו שהזבובים ישנים בעיקר בלילה – הזמן ביום בו הזבוב זז פחות. האם זה אומר שהוא ישן? לא בהכרח, יכול להיות שהוא פשוט נע פחות.

Question 34

arousal threshold של דרוזופילה

Answer 34

חיממו צד אחד של המבחנה, מה שגורם לתגובת בריחה של הזבוב מהצד החם לצד השני שלה. הסתבר שאם הזבובים היו חמש דקות רצופות ללא תנועה, אז ההסתברות שהם יזוזו לצד שאינו חם היא פחותה מהרגיל. מכאן שלאחר חמש דקות נראה התנהגות של שינה בדרוזופילה

Question 35

אחוז הזמן שבו הזבובים ישנים לאורך היום

Answer 35

נמצא שבדומה לבני אדם, גם הזבובים ישנים בעיקר בלילה. בנוסף נמצא שבמהלך היום יש עלייה בהסתברות לישון – תופעה דומה לשנת צהריים בבני אדם. מדובר בתופעה כללית בביולוגיה של שינה, שאינה קיימת רק בבני אדם.

Question 36

הקלטת הפעילות חשמלית של מוח הדרוזופילה בשינה ובערות

Answer 36

בזמן ערות יש פעילות עם ספייקים חדים, ובזמן שינה הפעילות החשמלית יותר שטוחה. זה שונה מהמצב ביונקים, שם ראינו שפעילות האיאיג’י גדולה במיוחד בשנת הגלים האיטיים ושטוחה בערות. עדיין, ניתן לראות שהפעילות המוחית שלו משתנה בקורלציה למצבי השינה והערות.

Question 37

ניתן למדוד ביטוי של גנים שונים במוח במהלך היממה

Answer 37

• בזבובים שישנו ובכאלה שמנעו מהם שינה. מחקר מצא שיש ביטוי של גנים אחרים לגמרי בזמן ערות לעומת שינה: הגנים שמתבטאים יותר בזמן שינה קשורים לבניה של מקרומולקולות ולחיזוק הציטוסקלטון של התא.לעומת זאת, גנים שמתבטאים בערות יותר קשורים לפעילות סינפטיות, לפלסטיות מוחית ועוד.

Question 38

זבובים צעירים לעומת מבוגרים

Answer 38

השינה משתנה במהלך ההתפתחות והגדילה, ולוקח לה כמה ימים עד שהיא מגיעה לדפוס שינה של חיה בוגרת. זבובים צעירים ומבוגרים ישנים יותר בלילה. אבל נמצא שמבוגרים ישנים מעט מאוד ביום, וזבובים צעירים (כאלה שעוד לא הגיעו לבגרות) ישנים גם במהלך ובמיוחד בצהרים. הבדלים אלו בזמני השינה ובאורכה בין צעירים לבוגרים מזכירים מאוד יונקים ובני אדם.

Question 39

השינה של זבובים רגישה לסמים ממריצים

Answer 39

זבובים שנותנים להם קפאין (חוסם קולטני אדנוזין), מודפיניל (אנטגוניסט של דופמין) או סוגים של אמפטמין (סמים ממריצים נשארים ערים כל הלילה, כמו אדם שנוטל את אותן תרופות או סמים.

Question 40

זבובים שנמענה מהם שינה מראים תגובה הומאוסטטית

Answer 40

גילו שכאשר לא נתנו לזבובים לישון, הם הראו הסתברות גדולה לישון בשעות הבוקר, כמו בני אדם שסבלו מחסך בשינה. על אף ששינה בבוקר היא לא טבעית לאורגניזם, ככל שמגבילים יותר את השינה בלילה, כך נראה הסתברות הולכת וגדלה לשינה בשעות הבוקר. מדובר בתגובת ריבאונד/פיצוי - תגובה הומאוסטטית של שינה.

Question 41

אם הזבובים סובלים מחסך בשינה הדריכות שלהם נפגעת

Answer 41

בניסוי החזיקו זבובים ערים במשך 12 שעות רצוף בלילה. התגובה הטיפוסית שלהם לחום בדרך כלל לוקחת 5 שניות, אך לאחר חסך בשינה, לקח להם קרוב ל-8 שניות להגיב. מכאן שלשינה יש תפקיד חשוב לפונקציות התנהגותיות.

Question 42

מחקר בעקרבים

Answer 42

מחקר שמדד את התנועה שלהם, את קצב הנשימה שלהם, את המנח שלהם ואת סף העירור שלהם מצא שיש להם מצב דמוי שינה.

Question 43

שינה בחצי מהמוח

Answer 43

– יש יונקים ימיים, דולפינים וכלבי ים וגם ציפורים מסוימות שפיתחו במהלך האבולוציה צורה מיוחדת של שינה. בדולפין כל זמן שחצי מהמוח ישן, הצד השני של הגוף מראה סממנים של שינה (קונטרה-לטרלי) – עין אחת עצומה, סנפיר אחד משותק. הדולפין שוחה בצורה של ספירלה עד לפני השטח של המים כדי לנשום אוויר. תופעה דומה מתרחשת גם בציפורים שונות בזמן נדידה.

Question 44

האם כל החיות ישנות?

Answer 44

מדובר בוויכוח סוער בקהילת מחקר השינה. מצד אחד, חוקר שינה מוביל בשם ג’רי סיגל שטוען שלא. לעומתו שני חוקרים מובילים אחרים טוענים ששינה היא חיונית לכל היצורים החיים: הם טענו שבחיות שנדמה שהן לא ישנות, לא חקרו את זה ברצינות – למשל בצפרדע.

Question 45

קונסולידציה של שינה וערות

Answer 45

בשבועות הראשונים לאחר הלידה השינה משתנה בצורה מהירה. בתחילת החיים דפוסים השינה מבולגנים לגמרי – רוב הזמן התינוקות ישנים, ומדי פעם הם ערים. אחרי מספר חודשים יש פרופיל שהולך ומתייצב – משמונה בבוקר עד שמונה בערב יש מרווח של ערות, ולאט לאט, תוך חודשים, השינה הולכת ומסתדרת יחד עם מחזור היום והלילה, כך שהיא מתרחשת בעיקר בלילה.

Question 46

אקטיגרפיה

Answer 46

מצמידים חיישן תנועה לאנשים, ודרך מידת התנועה מקבלים קירוב לזמנים בהם הם ישנו או היו ערים (בקירוב ראשוני, כשישנים נוטים פחות לנוע).

Question 47

הרכב השינה משתנה עם הגיל

Answer 47

במבוגרים, שני שליש מהזמן אנו ערים ושליש ממנו אנו ישנים. בתוך השינה, 20% היא שנת רם והיתר נון רם. תינוקות עד גיל שנתיים רוב הזמן ישנים, ובתוך השינה יש כחצי שנת רם. בגיל מאוד צעיר יש אפשרויות להירדם מיד לשנת רם. החל מהטרימסטר השלישי של ההיריון, עוברים מבלים כמעט את כל הזמן ביממה בשנת - הולך ועולה. מכאן שאחת המטרות החשובות ביותר של שנת רם קשורה בהתפתחות מוחית, שמתרחשת בעיקר ברחם ובשנים של החיים.

Question 48

שינה בתינוקות ובפעוטים

Answer 48

בתינוקות יש שני סוגי שינה:

שינה אקטיבית ושינה שקטה.

Question 49

שינה אקטיבית

Answer 49

דומה לשנת רם. . בשינה אקטיבית יש נשימות לא סדירות;

שיתוק שרירים אבל לא מוחלט; יש טווצ’ינג ג’רקס כנראה שיש להם תפקיד חשוב; יש פעילות איאיג’י רציפה ותנועות עיניים מהירות.

Question 50

שינה שקטה

Answer 50

דומה לשנת נון רם. בשינה שקטה יש נשימה מאוד סדורה, אין תנועות מיוחדות או כיווצי שרירים, אין תנועות עיניים מהירות. האיאיג’י מראה פעילות לא יציבה - טרייס אלטרנה - משהו שמתחלף כל הזמן. במדידות הפעילות המוחית נראה גלים, ואז מספר שניות של פעילות שנראית כמו קו ישר.

Question 51

לאורך החיים EEG

Answer 51

בגיל 6 חודשים דפוס השינה כבר נראה שונה מגיל הינקות: ניתן להבחין בדפוס פעילות מוחית של שלב 2 של השינה ובדפוס של שלב הגלים האיטיים. בגיל 12 העוצמה של הגלים האיטיים בשיאה, ואז כבר קיימים כל המאפיינים של שלבי השינה. בשלב המאוחר יותר ההתבגרות(גיל 15 בערך) העוצמה של הגלים האיטיים מתחילה לצנוח. כלומר, עד גיל ההתבגרות עוצמת הגלים האיטיים הולכת ועולה, ומגיל זה היא מתחילה לרדת. הסבר אפשרי לכך הוא שיתכן שזו תקופה שבה הסינפטיק פרונינג מאוד משמעותי.

Question 52

גם בתוך השינה יש שינוי בגלים האיטיים

Answer 52

במבוגרים (גיל 12.3 ו-14.5) ניתן לראות מחזורי שינה של שעה וחצי (היפנוגרמה): עוצמת הגלים האיטיים היא מקסימלית במחזור השינה הראשון, והיא הולכת ודועכת בשלבי השינה. לעומת זאת, בגיל חצי שנה רואים התגבשות הדרגתית של המחזורים האלה, אבל עדיין אין ירידה בפעילות הגלים האיטיים במהלך השינה.

Question 53

גם מוקדי המוח הפעילים בשינה משתנים לאורך החיים

Answer 53

כשכנולדים העוצמה המקסימלית של גלים איטיים נמצאת בחלק האחורי של הקורטקס מעל קורטקס הראיה. בגיל יותר מאוחר (8-11) ההוט ספוט נודד למיקום יותר מרכזי בקורטקס, עד שהוא מגיע אחרי גיל ההתבגרות לקדמת המוח. חוקרים משערים שהתופעה קשורה בתהליכים של פלסטיות סינפטית והתבגרות של רקמות שונות במוח: בשנים הראשונות היכולות העיקריות שמתפתחות הן ויזואליות, ולכן הקורטקס הוויזואלי מתבגר; לאחר מכן התפקודים המרכזיים שמתפתחים קשורים בתהליכים מוטוריים בקורטקס המרכזי, ובגיל מבוגר ההתפתחות מתרחשת בעיקר בקדמת המוח.

Question 54

phase shift

Answer 54

שינוי בשעות השינה של מתבגרים . בגיל ההתבגרות הולכים לישון יותר מאוחר וקמים יותר מאוחר. מסתבר שזו ממש תופעה ביולוגית: גם בעכברים במעבדה קורה אותו הדבר. במהלך גיל ההתבגרות גם שעת ההרדמות וגם שעת הקימה עוברות שיפט, ובגיל 40-50 מתרחש שיפט חזרה.

Question 55

זקנה ושינה

Answer 55

התלונה מספר אחת של קשישים היא קושי להירדם ולשמר את השינה – השינה שלהם יותר מקוטעת, וברגע שהם מתעוררים הם מתקשים לחזור לישון. התלונה הזו נמצאה הכי שכיחה בקשישים שסובלים מבעיות בריאותיות. – שינה והפרעות שינה מאוד נפוצים בגיל הזהב. יודעים מהרבה מחקרים שבגיל מבוגר יש פחות סלואוו וייב סליפ מאשר בצעירים.

Question 56

האם אנשים מבוגרים זקוקים לפחות שינה או שהם זקוקים לה והם לא מסוגלים לישון?

Answer 56

אם שינה היא תגובה של המוח ללמידה וחוויות במהלך היום, אז יכול להיות שזקנים חווים פחות ולומדים פחות במהלך היום, ולכן הם פחות זקוקים לה.

Question 57

encephalitis lethargica

Answer 57

ווירוס שתוקף את המוח וגורם לאנשים להיות ישנוניים ולא מגיבים. אנטומיסט בשם לקח רקמות מהמוח של אנשים שמתו מהמחלה, ומצא שאלו שמתו מהווירוס היו עם פגיעות בשני אזורים מוחיים: פגיעה קדמית להיפותלמוס נמצאה אצל אנשים עם קושי להירדם, ופגיעה באזור האחורי של ההיפותלמוס או בגובה של גזע המוח נמצאה אצל רוב האנשים שחוו קושי להישאר ערים (20 שעות ויותר של שינה ביממה). כלומר, כנראה שבאזור הראשון יש מנגנון שעוזר לאנשים להירדם, ובאזור השני יש מנגנון שעוזר לאנשים להיות ערים.

Question 58

תפקיד הערות בגזע המוח

Answer 58

ברמר עבד עם חתולים ועשה להם חתך מוחי בשני מקומות שונים: סרבה איסולה – המוח הקדמי המבודד, וחתך שניתק גם את המוח הקדמי וגם כמעט את כל גזע המוח משאר מוח השדרה – אנספלה איסולה. הוא מצא שלאחר החתך הראשון החתול נמצא בקומה – הוא לא מראה שום סימן של התנהגות, של תגובתיות, אין שינה וערות. לעומת זאת, החתך השני גרם לחתול לנוע לסירוגין בין שינה וערות. מכאן שבאזור שבין שני החתכים יש תהליכים שהם קריטיים למחזורי ערות ושינה. אם מפרידים אותם משאר המוח, אין ערות ושינה – יש קומה.

Question 59

תיאוריות פסיביות ואקטיביות של שינה

Answer 59

התיאוריה הפסיבית גורסת ששינה היא מה שקורה כשאין ערות .

לפי תיאוריות אקטיביות יש משהו אקטיבי שקורה במהלך השינה במוח, שעוזר לתחזק אותה - התיאוריה הנכונה כיום.

Question 60

The basal forebrain/hypothalamic sleep promoting system

Answer 60

יש בו נוירונים שמקדמים ערות, וקדמית להיפותלמוס יש נוירונים שפעילים יותר בזמן שינה.

Question 61

The REM generating system

Answer 61

החלק האחורי של הפונס. מכיל נוירונים עם תפקיד מכריע בשנת רם.

Question 62

The suprachiamatic nucleus

Answer 62

השעון הפנימי של המוח והגוף, שאחראי על מקצבים צירקרדיים. מושפע מאור וחושך, קשור בתחושת ג’ט לג.

Question 63

The Reticular activation system

Answer 63

מהמדולה דרך הפונס ועד המיבריין. תאים שמפרישים בעיקר גלוטמט (אקסיטטורי).

Question 64

Locus cerillius

Answer 64

מפריש נוראדרנלין.

Question 65

PPT

Answer 65

תאים שמפרישים אציטיל כולין.

Question 66

היפותלמוס

Answer 66

תאים שמפרישים היסטמין, ותאים שמפרישים אורקסין.

Question 67

The basal forebrain

Answer 67

תאים שמפרישים אציטיל כולין.

Question 68

ARAS = the ascending reticular activating system

Answer 68

חיה שנמצאת בהרדמה (דומה לשינה עמוקה) תראה פעילות מוחית של גלים איטיים (הפעילות לפני ואחרי הקו השחור). שני חוקרים מצאו שביצוע גרייה חשמלית של גזע המוח בחיה המורדמת יעשה אקטוב של האיאיג’י - שטוח כמו בערות. מדובר בגרייה של תאים ספציפים בליבה של גזע המוח. מעין מתג במוח ששולט על ערות ושינה במובן מאוד בסיסי. הוא נמצא בדיוק בין החתכים של הסרבה איסולה.

Question 69

reticular formation - מבנה

Answer 69

תוך שימוש במיקרוסקופ גילו באזור זה במוח תאים ענקיים, שמחוברים זה לזה ברשת מאוד צפופה.

Question 70

Afferent

Answer 70

אזור זה מקבל קלט כמעט מכל האזורים במוח: הקורטקס, ההיפותלמוס, המערכת הלימבית, גרעיני הסיבי, הצרבלום והעצבים הקרניאלים (כמו למשל עצב השמיעה).

Question 71

Efferent

Answer 71

• הפלט של האזור מגיע כמעט לכל מקום במוח: ההיפותלמוס, הקורטקס, הצרבלום, התלמוס, המערכת הלימבית, גרעיני הבסיס והעצבים הקרניאלים.

Question 72

מה גורם לחיה להיות ערה או ישנה?

Answer 72

קיימים נוירונים שלא קשורים בכלל לחושים, וכשהם פעילים המוח מתעורר. אם ננתק אותם מהמוח הוא לא יוכל להיות במצב של ערנות.

Question 73

המערכת הכולינרגית ועוררות

Answer 73

בניסויים הראו שכשהחיה נמצאת במצב של שינה טבעית, אם ניתן לה זריקה של אציטיל כולין, נקבל סממנים של ערות: האיאיג’י הופך שטוח והאיאמג’י מראה שינוים – החיה זזה, השרירים מתעוררים. אם חוזרים על הניסוי וחוסמים רצפטורים כולינרגיים באמצעות אטרופין (אנטגוניסט לרצפטורים מוסקרינים של אציטיל כולין), הגירוי של גזע המוח לא מוביל כלל לעירור של ה-איאיג’י – הפעילות נשארת דמוית שינה עם גלים איטיים ולא קל לעורר התנהגות.

Question 74

pointine tegmentum = PPT

Answer 74

אזור בפונס שבו יש הנוירונים שמפרישים אציטיל כולין, ולכן חשבו שדרך ההפרשה של הנוירונים האלה מעירים את המוח.
גריה של פיפיטי&raquo_space; שחרור אציטיל כולין&raquo_space; אקטיבציה של האיאיג’י .

Question 75

EEG דיסוציאציה בין אציטיל כולין לאקטיבציה של

Answer 75

האקטיבציה המוחית לא תמיד מתאימה לכמות האציטיל כולין. מצאו ש-30 פולסים בשנייה לפיפפיטי מאוד מגבירים את כמות האציטיל כולין בקורטקס, אבל כמעט לא משפיעים על פעילות האיאיג’י.

Question 76

ניסוי בבבזל פורבריין

Answer 76

כשגירו את הפיפיטי ראו עליה של אציטיל כולין בקורטקס. כשהמשיכו לגרות את האזור הזה במוח תוך כדי ששיתקו את הפעילות של הבזל פורבריין באמצעות טיטיאיקס, גילו שגם אם מגרים מאוד חזק את הפיפיטי לא תהיה כלל עליה ברמות האציטיל כולין בקורטקס. כלומר, מתרחש תהליך דו שלבי שבו האזור הכולינרגי בגזע המוח - פיפיטי , מגרה את ה-בזל פורבריין, והוא זה שמפריש אציטיל כולין ומעורר את ה-איאיג’י ואת הקורטקס. אם נשתק את האזור הזה לא נראה אקטוב של האיאיג’י.

Question 77

REM on neurons

Answer 77

נוירונים בפיפיטי שפועלים רק בזמן שנת רם.

Question 78

W-REM-on

Answer 78

תאים מסוג אחר בפיטיטי שפועלים בכל מצב שבו ריכוז האציטיל כולין גבוה בקורטקס והאיאיג’י מאוקטב. ברם או בערות.

Question 79

בזל פורבריין, ערות ושינה

Answer 79

אם עושים לזיה או השתקה באותו חלק של המוח שמפריש אציטיל כולין – הנוקלאוס בזליס, מקבלים איאיג’י עם גלי איטיים בלבד, לא נצליח לאקטב אותו.
אם מגרים את הנוקלאוס בזליס, יתגבר שחרור של אציטיל כולין, שיאטקב את הפעילות של האיאיג’י וגם ברמה של נוירונים בודדים יש דה פולריזציה – ערור קורטיקלי מתמשך עם הרבה ספייקים.
בהשתלת אלקטרודה ללא מניפולציה – התאים של האנבי פעילים במקסימום כל פעם שהאיאיג’י מאוקטב – בערות ובשנת רם.

Question 80

אציטיל כולין בעל אפקט מאקטב דרך רצפטורים מוסקרינים

Answer 80

הראו בכל מיני ניסויים שאם מביאים את החיה למצב של גלים איטיים ומזריקים לה חומרים שמפעילים את הקולטנים
המוסקרינים, זה מספיק בשביל לאקטב את האיאיג’י. אם עושים את אותו הניסוי עם ניקוטין לא מקבלים אקטוב שלו. כלומר, הרצפטורים המוסקרינים של אציטיל כולין הם אלה שאחראים על העירור.

Question 81

Locus Coeruleus

Answer 81

יושב בפונס ליד החדר הרביעי. הנוירונים שם מסנתזים דופמין ומפרישים נוראדרנלין למגוון מקומות במוח. הוא שולח אקסונים כמעט לכל מקום במוח: לצרבלום, לגזע המוח, לתלמוס, לאמיגדלה ולהיפותלמוס חוץ מלגרעיני הבסיס.

Question 82

פעילות התאים באלסי

Answer 82

נון רם - מתח שרירים בינוני. גלים ענקיים באיאיג’י.
רם - מתח שרירים עוד יותר קטן. האיאיג’י עוד יותר שטוח.
ערות - איאיג’י שטוח. מתח שרירים עולה, עם אירועים פתאומיים.

Question 83

ספייקים של התאים באלסי

Answer 83

בערות - הנוירון כל הזמן פעיל, יורה בתדר גבוה.
בנון רם - יורה בקושי, פעם ב-..
ברם - לא יורה כלל. מאוד שונה מהנוירונים שמפרישים אציטיל כולין, שפעלו גם בערות וגם בשנת רם, כשהאיאיג’י היה שטוח.
משמיעים לחיה סאונד שמעיר אותה. ניתן לראות שהנוירונים פועלים עוד לפני שהאדם או החיה מתחילים לזוז. כנראה שהם ממלאים תפקיד בתהליך ההתעוררות. מרגע האירוע ועד ההתעוררות הנוירונים פעיל מאוד.
רמת הפעילות של הנוירונים האלו ומצבי השינה והערות נמצאים בקורלציה גבוהה מאוד.

Question 84

אופטוגנטיקה בחיות במהלך התעוררות משינה

Answer 84

מספיקות כמה שניות של הפעלת נוירונים באלסי בשביל שהחיה מיד תתעורר. במדידות ראו שהאיאיג’י השתטח, האיאמג’י גדל ויש בו אירועים פתאומיים. בניסוי במכרסמים הראו שמספיקות כמה שניות של גירוי בחמישה פולסים בשנייה, שיגרום להפרשה של נוראדרנלין, כדי שהחיה תתעורר. מכאן, שכמו שימוש במתג אפשר להעיר את החיה משינה. נוראדרנלין הוא חומר שמופרש בערות – מנוגד להתנהגות של שינה.