Pravidla mozku – John Medina

Spánek

Pravidlo 7

Dobře spát, dobře myslet

Nejde zrovna o nejpohodlnější způsob, jak se dostat do Guinnesovy knihy rekordů, dostat jedničku za středoškolský projekt na přehlídce mladých vědců a setkat se se světoznámým učencem.

V roce 1965 se 17letý Randy Gardner rozhodl, že během svého projektu pro přehlídku nebude 11 nocí spát a bude sledovat, co se bude dít. K údivu všech se mu podařilo úkol dokončit a ustanovit pro daný rok rekord v délce časového úseku bez spánku. Projekt upoutal pozornost vědce Williama Dementa, který dostal povolení zkoumat, co se děje v mysli mladíka během týdne a půl nepřetržitého bdění.

S Randyho myslí se dělo něco mimořádného. Kulantně řečeno, přestala fungovat. Ve zkratce – Randy byl nedůtklivý, zapomětlivý, měl žaludeční obtíže a byl, celkem očekávaně, neuvěřitelně unavený. Pět dní po začátku experimentu začal Randy trpět příznaky, které se podobaly Alzheimerově chorobě. Měl zjevné halucinace, prožíval ztrátu orientace a byl paranoidní. Domníval se, že kvůli změnám v jeho paměti se jej snaží najít místní rozhlasový moderátor. V posledních čtyřech dnech pokusu ztratil Randy pohybové funkce, jeho prsty se chvěly a řeč se změnila v mumlání. Je zvláštní, že poslední den byl schopen Dementa porazit v pinballu, a to 100krát po sobě.
Existují nešťastní lidé, pro něž podobný experiment není jen výstřelkem. Náhle – a trvale – přijdou o schopnost usnout. Fatální familiární insomnie je jednou z nejvzácnějších lidských genetických poruch, jaké známe, a trpí jí jen asi 20 rodin na světě. Ještě štěstí, že jde o takovou vzácnost, neboť choroba zavede nemocného přímo do mentálního pekla. Někdy od půlky života do pozdní dospělosti začnou daného člověka sužovat horečky, třas a neustále pocení. Jakmile je nespavost trvalá, začne symptomy doprovázet nekontrolovatelné cukání svalů a tik. Nebožák brzy začne pociťovat zničující pocity deprese a úzkosti. Stane se z něj psychotik. Nakonec pacient milosrdně upadne do komatu a zemře. Víme tedy, že nebudeme-li spát, bude to s námi zlé. Ale když uvážíme, že spánek nám zabírá celou třetinu času, jenž máme na této planetě vyhrazen, je neuvěřitelné, že doposud netušíme, proč musíme spát. Ne, že bychom neměli nějaké náznaky. Jeden silný impuls přišel zhruba před 10 lety od skupiny badatelů, kteří zapojili do mozku krysy spleť kabelů. Krysa se právě naučila procházet bludištěm a rozhodla se, že si zdřímne. Záznamové zařízení bylo stále připojeno do jejího mozku a nahrávalo. Ale abychom pochopili, jakou to má souvislost se smyslem spánku, podívejme se na to, co dělá mozek během spánku.

Tomu říkáte odpočinek?

Budete-li mít někdy šanci sledovat živý mozek během spánku, nebudete věřit vlastním očím. Vůbec to nevypadá, že by mozek spal. Namísto toho je během „odpočinku“ až neuvěřitelně aktivní a legie neuronů si posílají mezi sebou elektrické příkazy v neustále se měnící podobě – ve skutečnosti vykazují během spánku větší rytmickou aktivitu než za plného vědomí. Jediný okamžik, kdy lze říci, že mozek skutečně odpočívá (kdy je množství spotřebované energie menší než během stejně dlouhého období bdění), nastává během nejhlubších fází tzv. NREM spánku. Ale ten trvá jen asi 20 procent z celkové doby spánku, a proto vědci brzy začali opouštět názor, že odpočíváme, abychom mohli odpočívat.

Když mozek spí, vůbec neodpočívá.

Přesto většina lidí říká, že spánek je velmi občerstvuje, a poukazují na skutečnost, že nemají-li dostatek spánku, špatně se jim přemýšlí. To je změřitelný fakt, jak si ukážeme zakrátko. A tak čelíme dilematu: S ohledem na množství energie, jež mozek spotřebovává, se během spánku nelze ani vzdáleně přiblížit k mentálnímu odpočinku a obnově sil.

I když mozek během spánku nešetří energií, ostatní části těla během spánku odpočívají, v určité lidské obdobě mikrohibernace. Odtud vyvstává další hádanka: Kvůli spánku jsme vydáni napospas predátorům. Skutečně, odebrat se záměrně do říše snů na nechráněném místě v prostředí plném nepřátelských lovců (například leopardů, našich evolučních sousedů ve východní Africe) znamená splněný sen našich nejhorších protivníků. Během spánku musíme plnit nějaký strašně důležitý úkol, jestliže jsme ochotni podstupovat takové riziko, abychom mohli spát. O co se jedná, že je to tak zpropadeně důležité?

Vědec, který studoval Randyho Gardnera v jeho bezesném pokusu, přišel s prvními zásadními poznatky ohledně těchto otázek. Dement, mnohdy přezdívaný otec výzkumu spánku, je bělovlasý muž se širokým úsměvem, jemuž ve chvíli, kdy píši tyto řádky, táhne na osmdesátku. Umí výstižně popsat naše zvyky v oblasti spánku, například „Snění umožňuje každému z nás stát se každou noc v našem životě potichu a bezpečně bláznem.“

Dement studoval mnoho aspektů spánkového cyklu lidí. Postupně odhalil tuto skutečnost: „Spící mozky“, podobně jako vojáci na bojišti, jsou ve skutečnosti uvězněné v kruté biologické bitvě. Konflikt zahrnuje divokou rvačku mezi dvěma mocnými, protichůdnými proudy, které v obou případech tvoří legie mozkových buněk a chemických látek s naprosto odlišnými úkoly. Přestože se toto divadlo odehrává v hlavě, zahrnuje do svého dramatu každý kout našeho těla. Uvedenému boji se někdy říká model „protichůdných procesů.“ Když Dement začal definovat dva uvedené protichůdné proudy, všiml si na válce, kterou spolu svádějí, některých zvláštních věcí. V první řadě se tyto síly neobjevují pouze během noci, když spíme, ale také v průběhu dne, kdy jsme vzhůru. Dále, jsou odsouzeny k naplánovaným bojům, v nichž každá armáda vyhraje jednu bitvu, pak rychle ztratí další bitvu, následně ihned zvítězí v dalším boji atd., a prochází tímto začarovaným kruhem vítězství a ztrát každý den a každou noc. Třetím podivným faktem je, že žádná armáda v této válce nemůže definitivně zvítězit. Neustálá aktivita vede k opakujícímu se cyklu bdění a spánku, který všichni lidé zažívají ve svém životě každý den (a každou noc).

Dement nepracoval osamoceně. Jeho poradce, talentovaný vědec Nathaniel Kleitman mu poradil mnoho z jeho počátečních poznatků. Považujeme-li Dementa za otce výzkumu spánku, Kleitman je bezpochyby jeho praotcem. Nathaniel Kleitman byl rozložitý Rus s hustým obočím a nejzajímavější na něm byla ochota experimentovat nejen na sobě, ale i na svých dětech. Když se zdálo, že jeho kolega objevil REM fázi spánku (Rapid Eye Movement, rychlé pohyby očí), Kleitman ihned přizval jako dobrovolnici svou dceru, která stejně rychle závěry pokusů potvrdila. Ale jeden z nejpozoruhodnějších experimentů v celé své dlouhé kariéře uskutečnil Kleitman v roce 1938, kdy přesvědčil svého kolegu, aby se s ním na celý měsíc zavřel do Mamutí jeskyně v Kentucky, 50 metrů pod zemí.

Bez slunečního svitu a každodenní činnosti mohl Kleitman zkoumat, zdali běžný cyklus bdění a spánku bude v lidském těle automaticky pokračovat. Jeho závěry byly rozpačité, ale pokus představoval první skutečný náznak, že podobné automatické zařízení v našich tělech existuje. Nyní již skutečně víme, že naše tělo má několik vnitřních hodin, řízených konkrétními oblastmi v mozku, díky nimž prožíváme pravidelný rytmus bdění a spánku. Je to překvapivě podobné kmitům vnitřního krystalu v našich náramkových hodinkách na baterie. Jedno časovací zařízení tohoto typu se patrně nalézá v oblasti mozku zvané suprachiasmatické jádro, jež je součástí hypotalamu, o kterém jsme hovořili dříve. Jistěže, o těchto rytmických pulsech nelze hovořit jako o mírumilovných náramkových hodinkách.

Popisujeme je jako divokou válku. Jedním z nejvýznamnějších příspěvků Kleitmana a Dementa byl poznatek, že tento téměř automatický rytmus se objevuje v důsledku soustavného konfliktu mezi dvěma protichůdnými silami.

Na základě názoru, že tyto síly podléhají určité vnitřní kontrole v mozku, je můžeme zkoumat podrobněji, počínaje jejich pojmenováním. Jedna armáda se skládá z neuronů, hormonů a různých dalších chemických látek, které dělají vše, co je v jejich silách, abychom zůstali vzhůru. Této armádě říkáme cirkadiánní systém (circadian arousal system, často ve zkratce pouze „proces C“). Naštěstí proti němu stojí stejně mocná armáda, rovněž složená z mozkových buněk, hormonů a různých chemických látek. Tito bojovníci dělají vše, abychom usnuli. Říká se jim homeostatický proces (homeostatic sleep drive, ve zkratce „proces S“). Kdyby měla zvítězit tato armáda, usnuli bychom a už se neprobudili. Je to zvláštní, až paradoxní válka. Čím déle ovládá bojiště jedna armáda, tím spíše bitvu prohraje. Je to skoro, jako by danou armádu vítězný postup unavil a nakonec na chvíli vyvěsila bílou vlajku. Čím déle jsme vzhůru (vítězný proces C obíhá triumfální kolečka v naší hlavě), tím více se zvyšuje pravděpodobnost, že cirkadiánní systém nakonec přepustí bojiště svému protivníkovi. V tu chvíli usneme. U většiny lidí dojde k této kapitulaci po zhruba 16 hodinách aktivního vědomí. Objeví se, i když žijeme v jeskyni.

Oproti tomu, čím déle spíme (nyní v hlavě vítězně krouží proces S), tím větší je šance, že homeostatický proces stejným způsobem vyklidí bitevní pole ve prospěch svého protivníka, jímž je pochopitelně proces, jenž nás udržuje v bdělém stavu. Výsledkem porážky je, že se probudíme. U většiny lidí je doba, než dojde ke kapitulaci procesu S, oproti jeho protivníkovi zhruba poloviční a dává nám asi osm hodin blaženého spánku. A opět k tomu dojde, i kdybychom žili v jeskyni.

S výjimkou nešťastných členů oněch zhruba 20 rodin po celém světě, se Kleitmanovi, Dementovi a mnoha dalším vědcům podařilo ukázat, že podobné dynamické napětí je běžnou – dokonce kritickou – součástí našeho běžného života. Cirkadiánní systém a homeostatický proces ve skutečnosti uvázly v každodenní vítězné i ztracené bitvě, předvídatelné natolik, že ji lze vynést do grafu. Formálně řečeno, proces S určuje trvání a intenzitu spánku, zatímco proces C stanovuje úroveň a načasování naší potřeby jít spát.

Nyní již tato válka mezi oběma armádami neprobíhá ve skrytosti. Vnitřní i vnější faktory pomáhají celý konflikt regulovat a určují nám potřebné množství spánku i dobu, po kterou budeme spát. Zaměříme se na dva vnitřní faktory, chronotyp a zónu ospalosti. Chceme-li pochopit, jak fungují, musíme na chvíli opustit bitevní pole a namísto něj se vrhnout do života karikaturisty a poradkyně v novinách. A budeme také hovořit o ptácích.

Knihu Pravidla mozku vydalo nakladatelství BizBooks

Související knihy

Medina, John

BizBooks, 2012