„Egyedülálló lehetőségünk nyílt belenézni az agyba”

Habár számos kutatás világít rá az alvás REM fázisának szerepére bizonyos pszichiátriai és neurológiai betegségek kialakulásában, ez a gyors szemmozgásokról elnevezett szakasz az alváskutatás máig elhanyagolt területe. Már az elnevezés sem teljesen helytálló, hiszen a REM (Rapid Eye Movement) alatt sem mindig mozog a szemünk – világít rá Simor Péter. A REM két eltérő szakaszát pedig még ennél is kevesebben kutatták.

Az alvó agy mélyét vizsgálták

Az alvás egyik alapvető funkciója, hogy lekapcsolódjunk a külső világról és az agyunk egy zárt rendszerben dolgozzon fel olyan információkat, amelyeket éber állapotban nem tudna, időnként azonban mégis kitekint, mintát vesz a környezetről. Ennek a kettősségnek az okait már régóta próbálják megfejteni. Bevett módszer, hogy az alvó személyeknek hangingereket adnak, a reakciót pedig EEG-mérésekkel követik. Amikor az inger elég érdekes, például a résztvevők a saját nevüket hallják, jellegzetes agyi választ lehet rögzíteni, sokszor fel is ébrednek. A megszokott környezeti zajok, óraketyegés vagy kutyaugatás hallatán azonban alszanak tovább.

A magyar kutatócsoport EEG-s mérésekkel korábban kimutatta, hogy a REM-ciklus ún. tónusos részében, amikor nem mozog a szemünk, fogékonyabbak vagyunk a külső ingerekre, éberebben alszunk. Amikor viszont elindul a szemmozgás a fázisosnak elnevezett szakaszban, elmerülünk a belső világunkban. Alighanem ilyenkor zajlik a nappali emlékek, emocionális élmények feldolgozása, ami gyakran álmok formájában jelenik meg. A két szakasz váltakozása teszi lehetővé, hogy veszélyhelyzet esetén gyorsan fel tudjunk ébredni – fejtette ki a szakértő.

Míg eddig csak felszíni vizsgálatokkal, a résztvevők fejbőrére erősített EEG-vel tudtak méréseket végezni, az Országos Klinikai Idegtudományi Intézet (OKITI) Dr. Fabó Dániel vezette munkacsoportjával folyó együttműködésnek köszönhetően az ELTE PPK és a Semmelweis Egyetem kutatói – köztük Dr. Bódizs Róbert – számára egyedülálló alkalom adódott, hogy a mélyagyi területekhez is hozzáférjenek. Eredményeiket a The Journal of Neuroscience-ben publikálták.

A budapesti intézetben egy speciális technológiai eljárással segítenek azokon az epilepsziás betegeken, akiknek a betegsége már nem reagál a gyógyszeres kezelésre. Ennek során az idegsebészek egy stimulációs egységet ültetnek az agyba, amely az adott terület elektromos ingerlésével lehetővé teszi a rohamok csökkentését, a páciensek életminőségének jelentős javulását. A beavatkozás már bevett gyakorlatnak számít, azonban egy fejlesztésnek köszönhetően az implantátum már nemcsak stimulálásra, de az agyi elektromos aktivitás rögzítésére is alkalmas, ezáltal az agy aktuális működéséről is nyerhetők információk. Az innováció számos kapcsolódó tudományos és orvosszakmai lehetőséget kínál. A Simor Péter vezette tudóscsoport az alvás közben rögzített adatokat a REM-szakaszok mélyebb megismerésére használta.  

„Míg egészséges személyek vizsgálatakor csak a koponya felszínét érjük el, itt mélyagyi területekről tudtuk mérni az idegsejtek aktivitását. Ez a szakasz ráadásul azon túl, hogy fontos szerepet játszik az emlékezeti folyamatokban, az érzelmi információk feldolgozásában, egyúttal annak a hálózatnak a része, ami a REM-fázisban is rendkívül aktív” – magyarázza a PPK Pszichológiai Intézetének oktatója.

A kutatók arra voltak kíváncsiak, hogy ez a kis agyi terület másképp viselkedik-e a REM két fázisa alatt. Megnézték azt is, hogy a talamusznak milyen kapcsolata van a kéreggel. Utóbbi aktivitását mindeközben EEG-vel is mérték. Az eredmények szerint a kéreg és a talamusz hálózata aktívabb az intenzív szemmozgás alatt, aminek hatására komplex álomképek vagy korábbi emlékek törhetnek elő. Ez megerősítette a korábbi feltételezéseket: amikor mozog a szemünk alvás közben, akkor befelé fordulunk és jobban kizárjuk a külvilágot, az ébrenléti állapothoz hasonlító tónusos (nem szemmozgásos) szakaszban viszont fokozottabban figyelünk a külső ingerekre. 

A szívritmus hatása a REM-ciklusra

De mi történik akkor, ha ez a külső inger a saját testünkből érkezik? Simor Péter és doktorandusz hallgatója Bogdány Tamás, valamint a madridi Complutense Egyetemen oktató kollégája egy másik kutatásban arra voltak kíváncsiak, hogy miként reagálunk a testen belülről jövő érzetekre a REM tónusos és fázisos szakasza alatt. Mindenki megtapasztalta már, hogy rosszabbul alszik, többször megébred például egy nehéz vacsora után, vannak azonban olyan belső testi érzeteink, amelyek nem tudatosulnak ennyire, de valószínűleg hatással vannak az alvásunkra. Ilyen a saját szívritmusunk is – fejtette ki az ELTE PPK egyetemi adjunktusa. 

Az agykéreg ezt is feldolgozza, és jellegzetes választ ad, amit szívritmus kiváltotta potenciálnak nevezünk – írják a Sleep-ben publikált tanulmányukban. Az inszomniásokról például bizonyított, hogy elalvás előtt markánsabb kérgi választ adnak a szívritmusukra, ami azt jelzi, hogy nagyon élénken figyelnek a külső világra, így a saját testükre is. A tudósok két adatbázison vizsgálták meg ezt a jelenséget: a korábban rögzített kísérletek során a bevont személyek két éjszakát töltöttek el az ELTE PPK Alváslaborban, akiken EEG és EKG méréseket végeztek. Az elemzéshez a második éjszaka adatait használták fel.

A szakértők azt találták, hogy a többi környezeti ingerhez hasonlóan a szívritmust is másképp dolgozza fel az agy a REM két szakaszában. A tónusos részben, amikor nem mozog a szemünk, olyan szívritmus kiváltotta választ látni, ami az ébrenlétihez hasonlít, vagyis elkezdünk figyelni a saját testből jövő ingerekre is. Simor Péter szerint ez egyfajta készenléti állapotot is jelezhet, ami lehetővé teszi számunkra, hogy felébredjünk. A szemmozgásos periódusban viszont elmerülünk egy belső világban, amiben a saját testünk kevesebb szerepet játszik.

Ezek a kutatások megerősítették a REM-alvás szakaszaival kapcsolatos eddigi tudásunkat, ami azért is lényeges, mert minél többet tudunk a REM-ről, annál inkább hozzájárulunk a későbbi klinikai hasznosíthatósághoz, egy-egy terápia sikeréhez az olyan pszichológiai kórképek esetében például, mint a depresszió, a poszttraumás stressz vagy a súlyos inszomnia, amikor a REM-fázis zavart szenved – fejtette ki az alváskutató.