REM alvás

1. REM alvás

2. A REM alvás • igen érdekes, hogy sokkal többet tudunk a paradox alvás mechanizmusáról, mint a funkciójáról • igaz ez részben a lassú hullámú alvásról is elmondható, de ott a mechanizmus is kevéssé ismert, a funkcióról viszont legalább annyit elmondhatunk, hogy valamilyen pihenés, helyreállítás zajlik az agyban • mégis, a többi méhlepényessel együtt, életünk 10-15%-át töltjük REM-el, többet, mint evéssel pl. • a mechanizmusa az agytörzsben lakozik, és két úton jutottak közelebb a pontos struktúrák azonosításához: REM alatti specifikus sejtaktivitás, léziós kísérletek

3. A REM alvás • midpontine preparátum - felfelé ébrenléti túlsúly, lefelé a paradox alvás minden lokális jele • pontomedulláris átmetszés - lefelé nincs jele, míg fölfelé van a paradoz alvásnak • következtetés: a kaudális pons-ban van a lényeg • macskában igen pontosan behatárolták magát a területet: a középvonaltól laterálisan 2-5 mm-re, a locus coeruleus-tól ventrálisan és kissé kaudálisan végzett léziók teljesen megszüntetik a REM alvást • a sejtaktivitás vizsgálatok ugyanezt a területet jelölték ki • általában a legtöbb sejt aktivitása igen hasonló ébrenlét és REM alatt, és ezekben az állapotokban magasabb, mint lassú hullámú alvás alatt (érdekes kivétel a DA sejtek, amelyeknek nem változik az aktivitása - ez valószínüleg csak a substantia nigra-ra vonatkozik, és nem a mezolimbikus pályára)

4. A REM alvás • midpontine preparátum - felfelé ébrenléti túlsúly, lefelé a paradox alvás minden lokális jele • pontomedulláris átmetszés - lefelé nincs jele, míg fölfelé van a paradoz alvásnak • következtetés: a kaudális pons-ban van a lényeg • macskában igen pontosan behatárolták magát a területet: a középvonaltól laterálisan 2-5 mm-re, a locus coeruleus-tól ventrálisan és kissé kaudálisan végzett léziók teljesen megszüntetik a REM alvást • a sejtaktivitás vizsgálatok ugyanezt a területet jelölték ki • általában a legtöbb sejt aktivitása igen hasonló ébrenlét és REM alatt, és ezekben az állapotokban magasabb, mint lassú hullámú alvás alatt

5. A REM alvás • találtak azonban az agytörzsben két sejtcsoportot, amelyeknek REM-on, és kettőt, amelyeknek REM-off aktivitása volt • korábban több REM-on sejtcsoportot is leírtak a mediális form.ret-ben, de rögzített fejű állatban - ezekről kiderült, hogyha az állat tud mozogni, igencsak aktívak; példa a módszertani buktatókra • az egyik REM-on csoport pontosan azon a területen van, ahol a lézió megszünteti a REM-et, laterálisan a mozgással kapcsolatos területtől • ez vetül a nyúltvelőben lévő másik REM-on csoportra, amely a nyúltvelő mediális részén található, elegyesen olyan sejtekkel, amelyek mozgás alatt aktiválódnak • a nyúltvelői csoport vetül a gerincvelőbe

6. A REM alvás • a REM-off sejtek egyik csoportja a locus coeruleus-ban, a másik a raphe-ban található és meggyőző adatok szerint noradrenergek, ill. szerotoninergek • újabban egy további REM-off csoportot írtak le a hipotalamuszban (hisztaminerg?) • a REM alvást csak a hídban lévó REM-on magcsoport elpusztítása szünteti meg, a REM-off sejteké nem (mintha azt írta volna Sakai a LC-re, hogy megszünteti!) • a raphe kiiktatása után a PGO tüskék ébrenlétben és lassú alvásban is megjelennek, az 5-HT sejtek szerepe tehát ennek gátlása lehet

7. A REM alvás • SIEGEL hipotézise szerint, a REM szerepe az, hogy leállítsa a NA sejtek aktivitását, és így helyreálljon a NA receptorok érzékenysége • a LC-NA sejtek ébrenlét és lassú alvás alatt tónusosan aktívak, stressz különösen növeli a tüzelést • a receptorok G-proteinen keresztül lassan kialakuló, de elhúzódó hatást váltanak ki (percek) • jellegzetessége a receptoroknak, hogy ha állandóan ki vannak téve a ligand hatásának, csökken az érzékenységük; ezt elsősorban a periférián mérték ki, de úgy gondolják a központban is így van • két mechanizmusa van: • deszenzitizáció (a receptor kovalens módosítása foszforiláció útján) és • downreguláció (a receptorok számának csökkentése útján)

8. A REM alvás • deszenzitizáció másodpercek, percek alatt beindul, downregulációhoz 24 óra körüli expozíció kell • ébrenlét és lassú hullámú alvás alatt folyamatos, dinamikus érzékenység módosítás zajlik, de csak a REM az, amikor maximális érzékenységnövelés érhető el • az elcsendesedés valószínűleg aktív gátlás eredménye, mivel a NA sejtek még szeletben is folyamatosan aktívak egy endogén pacemaker mechanizmusnak köszönhetően • a szabályozás mechanizmusát úgy képzeli el, hogy van valamilyen negatív visszacsatolás, amely NA receptorokat involvál, és gátolja a REM létrejöttét; ha a NA receptorok hatékonysága csökken, a feedback is csökken, és létrejöhet a REM • az érzékenység újbóli fokozódása ismét gátolja a REM-et

9. A REM alvás • a fiziológiás, vagy indukált NA felszabadulás tehát 2 ellentétes módon hat a REM alvásra: • az agonisták, ill. a NA eliminálását gátló anyagok (reuptake gátló, MAO bénító) egyrészt fokozzák a feedback hatékonyságát, és így gátolják a REM-et • másrészt viszont a NA hatásának fokozásával elősegítik az érzékenység csökkentését • a két folyamat viszonylagos súlya dönti el a hatást • feltehetően rövid NA serkentésnél a REM gátlás, míg hosszan tartónál a REM iránti igény nő

10. A REM alvás • REM deprivált állatokban az amfetamin gátolja a REM rebound-ot, hasonló hatása van nem deprivált emberben is • triciklusos antidepresszánsok, MAO bénító, elektrokonvulzív sokk csökkenti a REM-et • ugyanakkor mindezek tartós adagolását (kimutatottan csökken a receptor érzékenység) követő megvonásnál igen erős rebound paradox alvás jelentkezik • rezerpin kiüríti a NA raktárakat, alfa-metil-paratirozin gátolja a NA szintézist - mindkettő fokozza a REM alvást • az LC kémiai léziója 6-hidroxidopaminnal, vagy DSP4-el, növeli a REM-et; ugyanígy az alfa1 antagonista prazosin, míg az alfa1 agonista metoxamin csökkenti

11. A REM alvás • a NA szerepe fokozni a célsejtek válaszkészségét specifikus, nagy prioritású ingerekkel szemben • az alfa1 receptor lassú izgalmat okoz (leakage K-áram gátlása), az egyidőben érkező excitatórikus inputok nagyobb választ váltanak ki • a beta-receptorok hatása összetettebb, a jel-zaj viszonyt javítja: háttéraktivitás csökken, abszolút, vagy relatív válaszkészség nő • a NA receptorok hatékonyságának csökkenése rontja az információ feldolgozást • a NA sejtek elhallgattatása ébrenlétben sérülékennyé tenné az állatot, ezért kapcsolódik az alváshoz • préda állatoknak alvás közben is gyakorta kell monitorozniuk a környezetüket – kevesebb és rövidebb a paradox alvás, mint a ragdozókban, ill. a biztonságos alvó hellyel rendelkezőkben