Come funziona il cervello. Parte 1. A cosa serve dormire?

2024 Autore: Seth Attwood | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-16 16:08

Come funziona il cervello. Parte 2. Il cervello e l'alcol

Ma, curiosamente, non ci sono state dette cose molto importanti su quei processi che effettivamente avvengono nel cervello umano e nel sistema nervoso, che sono molto importanti per capire cosa e perché stiamo facendo, incluso nel processo di apprendimento e nei vari allenamenti.

Spero che se ti prendi un po' di tempo per studiare questo articolo, ti aiuterà a costruire la tua vita in modo più razionale ed efficace ea utilizzare le capacità del tuo corpo a tuo vantaggio.

Nel corpo umano, il sistema nervoso centrale e periferico sono isolati. Il sistema nervoso centrale comprende il cervello e la schiena. Il sistema nervoso periferico include il resto dei neuroni che penetrano in tutti i tessuti umani, raccogliendo informazioni sullo stato di questi tessuti e trasmettendo loro segnali di controllo dal sistema nervoso centrale. È a causa dei neuroni del sistema nervoso periferico che proviamo dolore, il che ci informa che qualcosa non va in alcuni organi.

A livello elementare, il sistema nervoso umano è costituito da neuroni (cellule nervose) e cellule neurogliali accessorie che aiutano i neuroni a svolgere le loro funzioni.

Un neurone è costituito da un corpo cellulare (2), o soma, un lungo processo di ramificazione chiamato assone (4), nonché molti (da 1 a 1000) brevi processi altamente ramificati - dendriti (1). Il diagramma mostra anche il nucleo cellulare (3), i rami degli assoni (6), la fibra mielinica (5), l'intercettazione (7) e il neurilemma (8).

La lunghezza dell'assone raggiunge un metro o più, il suo diametro varia da centesimi di micron a 10 micron. Il dendrite può avere una lunghezza fino a 300 µm e un diametro di 5 µm.

I neuroni sono collegati tra loro, formando le cosiddette reti neurali. In questo caso, i dendriti dei neuroni, che sono le linee di ingresso dei segnali, sono attaccati agli assoni di altri neuroni, lungo i quali vengono trasmessi i cosiddetti "impulsi nervosi" dal neurone. La giunzione di un neurone con un altro è chiamata "sinapsi" (dalla parola greca "synapt" - contattare). Il numero di contatti sinaptici non è lo stesso sul corpo e sui processi del neurone ed è molto diverso nelle diverse parti del sistema nervoso. Il corpo di un neurone è coperto per il 38% da sinapsi e ce ne sono fino a 1200-1800 su un neurone. Tutti i neuroni del sistema nervoso centrale sono collegati tra loro principalmente in una direzione: la ramificazione dell'assone di un neurone è in contatto con il corpo oi dendriti di altri neuroni.

Nei neuroni del sistema nervoso periferico, gli assoni sono in contatto con i tessuti degli organi che controllano o con le cellule del tessuto muscolare. Cioè, l'impulso trasmesso lungo l'assone non influenza altri neuroni, ma provoca, ad esempio, la contrazione delle cellule muscolari.

Allo stesso tempo, voglio attirare in particolare la vostra attenzione sul fatto che in effetti quelli che molte fonti chiamano "impulsi nervosi" sono in realtà impulsi di corrente elettrica, il che è molto ben dimostrato in un'esperienza della vecchia scuola, quando i muscoli di una rana gamba iniziare contratto sotto l'influenza di una corrente elettrica. Cioè, l'attività del cervello si basa su impulsi elettromagnetici che si propagano lungo una rete neurale formata da connessioni tra neuroni.

Inizialmente, il neurone si trova nel cosiddetto stato non eccitato. Attraverso le sinapsi, gli arrivano impulsi elettrici da altri neuroni e quando il numero totale di questi impulsi raggiunge un certo valore di soglia, il neurone entra in uno stato eccitato e un impulso di corrente elettrica scorre lungo il suo assone, trasmettendo un segnale ad altri neuroni o provocando la contrazione del tessuto muscolare.

Pertanto, il controllo di vari processi fisiologici e il nostro pensiero si verificano a causa della propagazione di impulsi elettrici nella rete neurale del sistema nervoso centrale e periferico.

Questi impulsi non viaggiano molto velocemente. La velocità di propagazione di un impulso attraverso una sinapsi viene misurata e ammonta a circa 3 millisecondi. Ciò significa che la frequenza massima del segnale che è possibile trasmettere attraverso un tale contatto è solo di circa 333 Hz. Per noi, abituati a frequenze del processore di diversi gigahertz, la velocità delle cellule nervose può sembrare troppo bassa, ma in realtà questa idea è fortemente errata, poiché la rete neurale del nostro cervello ha in realtà un'enorme potenza di elaborazione.

Nell'estate del 2013, gli scienziati giapponesi hanno condotto una simulazione del lavoro di una rete neurale, che consisteva di 1,73 miliardi di neuroni, tra i quali sono stati installati 10,4 trilioni. sinapsi (connessioni). Per la simulazione è stato utilizzato il supercomputer Fujitsu K, che nel novembre 2013 si è classificato al 4° posto al mondo in termini di prestazioni complessive.

Quindi, ci sono voluti ben 40 minuti per simulare un secondo del funzionamento di questa rete neurale in un supercomputer con 705.024 core e consumando 12,6 kW di elettricità! Si ritiene che il cervello umano medio contenga circa 86 miliardi di neuroni. Questo è circa 50 volte più grande della rete neurale simulata. Allo stesso tempo, la differenza di tempo era di 2400 volte (tanti secondi in 40 minuti). La differenza totale di velocità è di circa 120.000 volte. Aggiungete a questo anche il volume che occupa questo supercomputer, nonché la quantità di energia che è stata spesa per questi calcoli.

In altre parole, i nostri computer sono ancora molto lontani dall'efficienza e dalla velocità che la Natura implementa nel nostro cervello!

Ma torniamo alla considerazione di quali processi si verificano nel nostro cervello e nell'intero sistema nervoso nel suo insieme. Ci sono tre componenti importanti che lo fanno funzionare. La prima, di cui ho già parlato, è la propagazione degli impulsi elettrici lungo la rete neurale. Questo, se così posso dire, è il principale processo computazionale che avviene continuamente. Ed è lui che determina la nostra attività mentale e l'attività motoria. Il secondo processo si basa sull'azione dei cosiddetti neurotrasmettitori, che costituiscono il livello chimico di regolazione dell'attività nervosa. A seconda di quali neurotrasmettitori vengono secreti dall'organismo, la velocità dei neuroni e dell'intera rete nervosa può aumentare, soprattutto in situazioni critiche, o, al contrario, diminuire quando è necessario spegnere e calmare lo stato di sovreccitazione, poiché il lavoro di neuroni in uno stato di sovreccitazione accelerato porta a loro distruzione prematura e avvizzimento. Ma sulla terza componente importante nella letteratura medica, non troverai praticamente nulla! Dato che questo terzo componente è solo uno dei più importanti, poiché è esso che determina la qualità dell'intera rete neurale, la sua funzionalità. Questo componente più importante è la struttura delle connessioni che si forma tra i neuroni, poiché è questa struttura che determina come e quali processi si verificano in questa rete neurale durante il suo funzionamento.

La caratteristica principale della rete neurale formata dai nostri neuroni è che non è costante. I neuroni hanno la capacità di ricostruire le connessioni tra di loro, modificando la struttura della rete neurale. E questa è una delle sue differenze fondamentali dai nostri computer moderni, che fondamentalmente hanno una struttura fissa di moduli computazionali.

L'unicità del nostro sistema nervoso sta nel fatto che cambia costantemente la sua struttura, ottimizzandola per risolvere determinati problemi. Allo stesso tempo, la formazione di connessioni tra i neuroni, anche nel cervello, inizia molto prima della nascita di un bambino. La determinazione delle cellule fetali, in cui è già possibile isolare quelle cellule da cui si formeranno in futuro i lobi frontali del cervello, si osserva già il 25 ° giorno dopo il concepimento. In un periodo di 100 giorni, le parti principali del cervello sono già state formate e la sua struttura inizia a formarsi.

Ciò significa che da quel momento in poi, tutto ciò che accade intorno al bambino nell'utero influenzerà la struttura della rete neurale che alla fine si formerà! In altre parole, le capacità e le capacità del nascituro iniziano a prendere forma molto prima della sua nascita. Ecco perché le ragazze e le donne incinte devono creare condizioni più confortevoli quasi immediatamente dopo il concepimento e non a 6-7 mesi. Inoltre, sono confortevoli non tanto in senso fisico quanto in quello psicologico, poiché tutte le esperienze emotive della madre sono in definitiva trasmesse al nascituro.

Il processo attivo di formazione di connessioni tra neuroni, cioè di programmazione della rete neurale, continua dopo la nascita. Infatti, è proprio nella formazione delle necessarie connessioni e nell'ottimizzazione della loro struttura che consiste il significato dell'apprendimento. Un bambino appena nato non sa davvero come controllare il proprio corpo. E non solo perché le sue ossa e i suoi muscoli non si sono ancora rafforzati, ma anche perché nel sistema nervoso non si sono formate le connessioni necessarie per controllare i movimenti. I programmi integrati sono disponibili solo per garantire l'attività dei principali organi e sistemi, come cuore, polmoni, fegato, reni, ecc. Questo si forma nella fase di sviluppo fetale nell'utero secondo i programmi che sono scritti nel DNA. Ma tutto ciò che è associato all'attività motoria viene acquisito dopo la nascita nel processo di apprendimento.

I primi movimenti, ad esempio quando un bambino impara a camminare, vengono eseguiti sotto il completo controllo del cervello, e quindi avvengono lentamente. Compreso perché gli impulsi attraverso le sinapsi si propagano piuttosto lentamente, come detto sopra, circa 3 ms per connessione. Se il cervello è coinvolto in questo processo, il numero di connessioni coinvolte nell'elaborazione delle informazioni, nel processo decisionale e nella trasmissione di un segnale di controllo ai muscoli ammonterà a decine e centinaia. Ma quando un bambino ripete più volte determinati movimenti, i neuroni nel suo sistema nervoso formeranno gradualmente nuove connessioni, grazie alle quali il tempo per completare compiti ripetuti frequentemente sarà significativamente ridotto. E ad un certo punto, il cervello sarà escluso dall'elaborazione di questo movimento e inizierà a verificarsi in modo riflessivo, cioè solo a causa di quegli impulsi che passano attraverso il sistema nervoso periferico. Da questo momento in poi, una persona ha solo bisogno di pensare a cosa vuole fare e come farlo, il corpo, più precisamente, il sistema nervoso periferico conosce già se stesso. In esso è già cucito un programma corrispondente, che implementa il movimento richiesto, che è spesso piuttosto complesso.

Ricorda come una volta hai imparato alcuni nuovi movimenti complessi, come andare in bicicletta, sciare o sciare, o lo stesso nuoto. All'inizio non ci sei riuscito davvero. Con l'aiuto della tua coscienza dovevi controllare tutti i tuoi movimenti, dove girare il manubrio della bicicletta o come mettere i piedi per frenare sugli sci. Ma se sei stato persistente, dopo un po 'hai iniziato a migliorare sempre di più, e ad un certo punto hai iniziato improvvisamente ad andare in bicicletta senza pensare a dove girare il volante per non cadere o iniziare a rincorrere con un bastone per un disco, senza pensare a come mettere i pattini correttamente per girare e non cadere. Nel tuo sistema nervoso si sono formate le connessioni neurali necessarie, che hanno scaricato il tuo cervello e il tuo corpo ha acquisito le abilità appropriate.

Infatti, uno dei significati dell'allenamento quando si pratica qualsiasi tipo di sport è proprio nella formazione delle abilità necessarie, cioè nella creazione e successiva ottimizzazione delle connessioni tra i neuroni, che forniscono i movimenti più ottimali per un determinato sport. Quella che viene comunemente chiamata tecnica sportiva. Inoltre, prima una persona inizia a praticare questo o quello sport, più è facile per il suo sistema nervoso formare le connessioni necessarie, poiché non è ancora pieno di programmi, come in un adulto. Ecco perché ora c'è la tendenza che prima un bambino inizia a praticare uno sport particolare, più possibilità ha di ottenere risultati eccezionali. A ciò va anche aggiunto che quando si impegna in una o nell'altra attività, il sistema nervoso non solo ricostruirà le sue connessioni neurali, ma attiverà anche i processi di adattamento dell'intero organismo a queste condizioni.

Il processo di formazione delle connessioni e di ottimizzazione della struttura della rete neurale avviene non solo per eseguire movimenti, ma in generale per qualsiasi attività che svolge il sistema nervoso e il nostro cervello. Se fai matematica e risolvi molti problemi, allora svilupperai anche le abilità appropriate, la tua rete neurale si ricostruirà e da qualche tempo risolverai i problemi più velocemente di altri. Spesso la risposta la conoscerete anche solo osservando la condizione del problema, prima di avere davvero il tempo di sostanziarla analiticamente (questo è stato verificato da me per esperienza personale). Allo stesso modo, la formazione delle abilità, cioè le connessioni necessarie nella rete neurale, si verifica durante la riproduzione di musica, l'insegnamento del disegno e in generale durante qualsiasi attività. Imparando qualcosa, ci programmiamo costantemente, cambiando le connessioni tra i neuroni.

Se tracciamo un'analogia con i computer moderni, all'inizio risolviamo qualsiasi problema in modo programmatico, utilizzando le risorse del cervello, e se questo o quel compito viene ripetuto abbastanza spesso, il programma corrispondente viene trasferito al livello hardware, che drammaticamente riduce i tempi della sua esecuzione.

Allo stesso tempo, la ristrutturazione delle connessioni tra i neuroni non si verifica in nessun momento. Poiché questo processo non è molto veloce, per ricostruire le connessioni tra i neuroni abbiamo bisogno di dormire regolarmente. E questa è proprio la funzione principale del sonno, di cui non leggerai in nessun libro di testo o libro di medicina!

Le informazioni che il nostro cervello percepisce durante la veglia vengono ricevute e memorizzate sotto forma di un insieme di impulsi elettrici che si propagano nell'ambiente dei neuroni del cervello. Questa, per così dire, è la nostra memoria ad accesso casuale. E sebbene il numero di neuroni nel cervello sia molto grande, la nostra memoria operativa è ancora piuttosto limitata e deve essere periodicamente cancellata. È questo processo che si verifica effettivamente durante il sonno. C'è un malinteso che ci siano due fasi del sonno, lenta e veloce. Questo non è del tutto vero. Secondo recenti studi, ci sono quattro fasi del sonno ad onde lente e una fase del cosiddetto sonno REM. Queste fasi sono state chiamate "lenta" e "veloce" a causa della frequenza delle principali onde cerebrali che vengono registrate nella corteccia cerebrale durante una particolare fase del sonno.

L'essenza generale dei processi che si verificano durante il sonno è la seguente. Dopo essersi addormentati, avviene un'analisi primaria delle informazioni accumulate durante il giorno, durante la quale si decide quali informazioni devono essere conservate a lungo, quali devono essere lasciate per un po' e quali possono essere dimenticate come insignificante. Le informazioni che abbiamo deciso di salvare per qualche tempo rimarranno nella "memoria ad accesso casuale", cioè sotto forma di un insieme di impulsi che si propagano tra i neuroni. Le informazioni che si è deciso di dimenticare vengono semplicemente cancellate e i neuroni corrispondenti vengono rilasciati e vanno in modalità standby. E con le informazioni che si è deciso di tenere nella memoria a lungo termine come importanti, iniziano ulteriori lavori.

Nella fase successiva viene elaborato un piano per la ristrutturazione delle connessioni tra i neuroni al fine di ricordare le informazioni o le abilità necessarie. Inoltre, se le informazioni vengono memorizzate nella corteccia cerebrale, le abilità vengono trasferite a livello del midollo spinale o addirittura del sistema nervoso periferico, dove si formeranno nuove connessioni tra neuroni. Quando il programma di regolazione è pronto, inizia la cosiddetta "quarta fase" o sonno profondo e lento delta. È in questo momento che alcune connessioni tra i neuroni vengono distrutte, mentre altre si formano. Cioè, i programmi che sono diventati inutili o contengono errori possono essere cancellati o corretti e quelli nuovi necessari verranno aggiunti ulteriormente.

È proprio il fatto che durante questa fase la rete neurale si trovi in uno stato di profonda ristrutturazione delle connessioni che spiega il fatto che è molto difficile svegliare una persona durante il sonno delta. E se questo ha successo, allora si sentirà male, non dorme abbastanza, distratto, con indicatori di attività cerebrale abbassati. Allo stesso tempo, per tornare a uno stato normale, ha ancora bisogno di dormire da cinque a quindici minuti. Dopodiché, si sveglia già completamente e allo stesso tempo si sente molto vigoroso e dorme. Come mai? Sì, perché quando è stato svegliato, alcune delle connessioni non si erano ancora formate, quindi la rete neurale non poteva funzionare normalmente. E quando dormì un po' di più, il processo di formazione delle connessioni fu completato e il sistema nervoso fu in grado di passare al normale funzionamento.

Tali cicli di analisi, la formazione di un programma di ristrutturazione delle connessioni e la loro effettiva ristrutturazione durante il sonno vengono ripetuti ciclicamente 4-5 volte. Di conseguenza, una persona può essere svegliata in modo relativamente facile e senza conseguenze speciali per lui durante la fase di analisi e preparazione del programma, ma non è desiderabile svegliarla durante la fase di ristrutturazione delle connessioni.

Ma il sonno REM serve ad altri scopi. È durante questa fase che vediamo i sogni più vividi e colorati. Questa fase è necessaria per analizzare le informazioni accumulate o per risolvere quei compiti per i quali non disponiamo di risorse sufficienti durante la veglia, anche per modellare varie situazioni, inclusa la previsione del possibile sviluppo di eventi in futuro. Ecco perché in Russia abbiamo un detto: "la mattina è più saggia della sera".

Il fatto è che durante la veglia, la maggior parte delle risorse del sistema nervoso viene spesa per elaborare i segnali dei nostri sensi. Spendiamo fino all'80% solo per l'analisi delle informazioni visive. Ecco perché molte persone, quando sono impegnate a risolvere un problema complesso, a riflettere su un problema importante o a cercare di ricordare le informazioni di cui hanno bisogno, chiudono gli occhi per un po'. Ciò consente loro di indirizzare parte delle risorse del sistema nervoso alla soluzione di questo problema. Durante il sonno, i nostri sensi sono in uno stato passivo, reagendo solo agli stimoli più forti, il che ci consente di liberare la parte principale del cervello per analizzare le informazioni disponibili e risolvere problemi importanti per noi. Ecco perché ci sono molte storie sui "sogni profetici" e che è stato in un sogno che una persona ha ricordato dove ha messo quella cosa che non riusciva a trovare durante il giorno, o che in un sogno è finalmente riuscito a risolvere questo o quello un compito che aveva lottato senza successo durante il giorno. Una delle storie più famose su questo argomento è come Dmitry Ivanovich Mendeleev abbia visto esattamente in sogno come dovrebbe apparire il sistema periodico di elementi chimici (e che, tra l'altro, ora siamo raffigurati in una forma distorta completamente diversa).

Nei sogni profetici, in cui una persona vede determinati eventi che poi si verificano nella realtà, infatti, non c'è nemmeno misticismo. Il fatto che il futuro possa essere previsto entro certi limiti è infatti un dato ovvio. Quasi tutti coloro che guidano un'auto sono costretti a prevedere costantemente il futuro in base alle informazioni sul mondo che lo circonda che percepisce attraverso i suoi sensi, nonché alla sua precedente esperienza che ha accumulato e immagazzinato sotto forma di connessioni neurali nella corteccia del suo cervello. È impossibile guidare un'auto senza avere un incidente se non si può prevedere cosa accadrà sulla strada in un momento successivo. Apparirà un'altra macchina all'incrocio lungo il tuo percorso o no? Dopotutto, passa molto tempo dal momento in cui premi il pedale fino a quando la tua auto supera l'incrocio. Cioè, quando ti avvicini a un incrocio, il tuo cervello, attraverso i sensi, principalmente la vista, raccoglie informazioni sul comportamento degli oggetti circostanti, lo analizza e prevede il futuro, cioè dove saranno nel momento in cui la tua auto sarà in pochi secondi al bivio.

Se il tuo cervello si sbaglia o ha ricevuto informazioni incomplete, la previsione sarà errata, il che può portare a un incidente o solo a un'emergenza se le previsioni del cervello del conducente di un'altra auto si rivelano migliori delle tue, perché era più attento o più esperto, che gli ha permesso di evitare una collisione. E il fatto che durante la guida il guidatore non debba essere distratto da nulla, compreso parlare al cellulare, è spiegato proprio dal fatto che qualsiasi processo di pensiero aggiuntivo prende in qualche modo parte delle risorse del cervello, il che significa che inizia a diventare peggio, percepisce le informazioni in arrivo o fa previsioni di qualità inferiore sul futuro.

Facciamo regolarmente anche previsioni per un periodo più lungo, anche se più semplici, che spesso vengono chiamate "pianificazione". Se hai pianificato tutto bene e hai preso in considerazione tutti i fattori che possono influenzare il risultato, allora con un'alta probabilità si verificherà l'evento pianificato.

In effetti, non c'è nulla di sorprendente nei sogni profetici. Riceviamo costantemente informazioni sul mondo che ci circonda, comprese informazioni che semplicemente non abbiamo il tempo di analizzare completamente durante il giorno. Ma in un sogno, quando la parte principale delle risorse del cervello è solo finalizzata all'analisi delle informazioni raccolte, la nostra coscienza può fare un'analisi qualitativa profonda e formare una previsione di qualità superiore, che vedremo in un sogno come "profetica".

Ma vediamo sogni, soprattutto profetici, non sempre. Il sonno REM si verifica solo dopo almeno un ciclo di sonno NREM completo. Affinché il cervello inizi ad analizzare le informazioni raccolte e a formare i sogni, deve liberarsi almeno in parte delle informazioni accumulate durante il giorno. Allo stesso tempo, è stato stabilito sperimentalmente che più è lontana, più lunga diventa la durata della fase di sonno REM. E questo è del tutto logico, poiché più cicli di trasferimento di informazioni dalla memoria operativa alla memoria a lungo termine sono riusciti a superare, più risorse il cervello ha liberato per elaborare le informazioni e formare i sogni. Ma se non dormi abbastanza, il tuo cervello traboccherà gradualmente, non avendo il tempo di liberarsi completamente durante il sonno troppo breve. In questo caso, o non avrai affatto fasi di sonno REM, o saranno molto brevi, mentre non ricorderai quei sogni che sorgeranno in questo momento, poiché la tua memoria non si è ancora liberata dalle informazioni accumulate. In altre parole, se non riesci a vedere o non riesci a ricordare i tuoi sogni, significa che non stai dormendo abbastanza e il tuo cervello non ha il tempo di riprendersi.

Immagina che il cervello sia un vaso e che le informazioni ricevute durante il giorno siano acqua, che versiamo gradualmente in questo vaso. L'elaborazione durante il sonno delle informazioni accumulate durante il giorno è simile allo svuotamento di questa nave dall'acqua accumulata durante il giorno. Bene, allora riceviamo un enigma che ci è noto dalla scuola su quanta acqua scorre nella nave e quanta ne esce. Se la capacità totale della nave è di 5 litri e si versano 1,5 litri di acqua ogni giorno e solo 1 litro verrà versato durante un breve pisolino, ogni giorno si avranno 0,5 litri di acqua. Di conseguenza, l'ottavo giorno, la tua nave sarà riempita con 4 litri e semplicemente non potrai versarvi il successivo litro e mezzo d'acqua. Il resto dell'acqua semplicemente non entrerà nella nave, ma si riverserà oltre. E se non viene cambiato nulla, questo processo di overflow può continuare a lungo. Fino a quando non aumenti il tempo per drenare l'acqua, drenando tutta l'acqua accumulata in eccesso, cioè non dormi abbastanza, permettendo al tuo cervello di ripulire finalmente le stalle di Augia dalle informazioni accumulate in eccesso.

Si ritiene che una persona abbia bisogno di circa 8 ore per dormire. Questa cifra è molto approssimativa, poiché in pratica dipende dalla natura dell'attività che una persona è impegnata durante il giorno. Se questa attività è associata a un'attività fisica ripetitiva, in cui l'accumulo di informazioni è più lento, potrebbe essere necessario meno tempo per dormire. Se una persona è impegnata in un'attività mentale attiva, potrebbe aver bisogno di più di 8 ore. Ma se non dormi abbastanza regolarmente, le tue capacità intellettuali si deterioreranno gradualmente. Sarà più difficile per te percepire e ricordare le informazioni, risolverai i problemi peggio, la tua attenzione sarà più distratta.

In generale, la persona media può rimanere senza dormire per 3-4 giorni. Il record per la permanenza massima senza dormire, senza l'uso di stimolanti di alcun tipo, fu stabilito nel 1965 dallo scolaro americano Randy Gardner di San Diego, California, che rimase sveglio per 264,3 ore (undici giorni). Tuttavia, alcune fonti affermano addirittura che la privazione prolungata del sonno ha effetti molto scarsi. Ma se fornisci un resoconto più dettagliato di questo esperimento, si scopre che questo è tutt'altro che vero. Il tenente colonnello John Ross, che ha monitorato la salute di Gardner, ha riportato cambiamenti significativi nelle capacità mentali e nel comportamento durante la privazione del sonno, tra cui depressione, problemi di concentrazione e memoria a breve termine, paranoia e allucinazioni. Il quarto giorno, Gardner si immaginò Paul Lowy che suonava al Rose Bowl e scambiò il segnale stradale per un uomo. L'ultimo giorno, quando gli è stato chiesto di sottrarre 7 da 100 consecutivamente, si è stabilito su 65. Quando gli è stato chiesto perché avesse interrotto l'account, ha affermato di aver dimenticato cosa stava facendo ora.

Pertanto, uno dei consigli utili che possono essere dati alla luce delle informazioni di cui sopra è che se non puoi, per qualche motivo, dormire costantemente il tempo di cui hai bisogno, allora è consigliabile dormire bene la notte almeno una volta alla settimana per dare al tuo corpo il tempo di compensare la mancanza di sonno che hai accumulato. Allo stesso tempo, l'indicatore che hai abbastanza sonno non sarà svegliarsi dalla sveglia, ma svegliarsi quando questo accade naturalmente e sentirai di aver finalmente dormito abbastanza. Se ciò richiede 12 ore di sonno, allora devi dormire 12 ore.

Ma per il normale ripristino delle risorse cerebrali durante il sonno, non è necessario solo tempo, ma anche energia. Il nostro cervello consuma molta energia. Costituendo solo il 5% del peso corporeo, a seconda del tipo di attività, il cervello consuma dal 30% al 50% dell'energia ricevuta dal corpo. In questo caso, il cervello riceve la maggior parte dell'energia dovuta al processo di catabolismo del glucosio, cioè la lenta ossidazione del glucosio in CO2 e H2O (anidride carbonica e acqua). Otteniamo glucosio dal cibo, che viene trasportato dal flusso sanguigno alle cellule del cervello. Ma il glucosio da solo non basta per questo processo; per l'ossidazione di ogni molecola di glucosio C6H12O6 sono necessarie altre 6 molecole di ossigeno O2, che riceviamo costantemente dall'aria circostante durante la respirazione. Ciò significa che se vuoi dormire bene la notte o sei attivamente coinvolto nell'attività mentale, l'area in cui ti trovi deve essere sufficientemente ventilata. Altrimenti, se c'è una mancanza di ossigeno nell'aria o, cosa che accade molto più spesso, un eccesso di anidride carbonica, il tuo cervello non riceverà abbastanza energia per tutti i processi che avvengono al suo interno. Quindi, anche se dormi per 8 o anche 10 ore in una stanza poco ventilata, questo non sarà sufficiente per dormire bene la notte, cosa che ho ripetutamente verificato per esperienza personale. Per lo stesso motivo, si consiglia di fornire ventilazione alla stanza in cui si è impegnati in attività mentali attive, incluso il luogo in cui si sta svolgendo l'allenamento. Probabilmente molti di voi hanno notato che quando molte persone si riuniscono in una piccola stanza, ad esempio, per ascoltare una specie di relazione o una conferenza, dopo un po' le persone iniziano ad addormentarsi. Questo proprio perché, a causa dell'accumulo di un gran numero di persone nella stanza, la concentrazione di anidride carbonica è notevolmente aumentata e ciò riduce il flusso di ossigeno nel sangue e il nostro cervello entra in modalità di risparmio energetico, riducendo la sua attività e cessando di percepire le informazioni, soprattutto se la lezione è noiosa. Cioè, fa la stessa cosa del processore del laptop, che rallenta quando si passa all'alimentazione a batteria. E per mantenere l'attenzione, dobbiamo fare ulteriori sforzi in una situazione del genere, impedendoci di addormentarci.

Alla luce della moda diffusa per l'installazione di finestre in plastica, che indubbiamente isolano molto meglio i locali dalla strada, il problema della ventilazione dei locali diventa ancora più urgente, poiché il sistema di ventilazione naturale esistente negli edifici non sempre fa fronte, e spesso non funziona affatto, dal momento che i vicini sono al piano più alto durante la prossima ristrutturazione in stile europeo sono riusciti a riempire il condotto di ventilazione di spazzatura. Quindi, se vuoi dormire bene la notte, soprattutto se non hai abbastanza tempo per dormire, fai particolare attenzione per assicurarti che la tua zona notte sia ben ventilata. È meglio aprire leggermente la finestra di plastica, ma allo stesso tempo accendere il riscaldamento, piuttosto che dormire con finestre ben serrate in una stanza poco ventilata. Per lo stesso motivo, nelle camere da letto, è consigliabile installare finestre in plastica con un sistema di micro-ventilazione, che permettano a questa finestra di essere leggermente aperta, oppure acquistare e installare ulteriori dispositivi esterni speciali sulla tua finestra che ti consentono di fare lo stesso se hai già una finestra del genere installata senza un tale sistema.

Il sonno ha un'altra importante funzione di cui la maggior parte delle persone sa poco. Recenti studi hanno dimostrato che le persone con privazione del sonno sperimentano non solo una diminuzione della qualità del cervello, ma anche una diminuzione dell'immunità. Questo accade perché è durante il sonno che si avviano i processi di rigenerazione e ripristino dei tessuti danneggiati, nonché la formazione degli anticorpi necessari per combattere virus e batteri. Tutti questi processi coinvolgono il midollo spinale e il sistema nervoso periferico. Durante la veglia, sono caricati con la fornitura di attività motoria umana e durante il sonno le loro risorse vengono rilasciate e possono essere utilizzate per analizzare cosa, dove e come dovrebbe essere riparato nel corpo. Ecco perché quando siamo malati, vogliamo sdraiarci e dormire. Per lo stesso motivo, se non dormi abbastanza, ti ammalerai più spesso e il tuo corpo invecchierà e si deteriorerà più velocemente.

Un argomento a parte è l'uso di vari neurostimolanti, in particolare tutti i tipi di bevande energetiche, che, come assicura la pubblicità, possono ridurre il tempo di sonno e rimanere vigorosi e allegri per lungo tempo. Questo è vero per brevi periodi di tempo. Con l'aiuto dell'azione chimica, puoi far lavorare attivamente il tuo cervello per diverse ore in più. Ma allo stesso tempo, devi capire che questo è tutt'altro che gratuito.

Innanzitutto, l'uso di neurostimolanti, che si tratti di tè, caffè o bevande energetiche più aggressive, in realtà non aumenta la capacità del cervello, la sua memoria di lavoro, quell'ipotetico recipiente in cui possiamo versare l'acqua dalle informazioni che ci circondano. Consentono di versare solo 2 litri alla volta invece di 1,5 litri. Ma questo significa che la tua nave traboccherà molto più velocemente. Pertanto, uno stato critico di trabocco, dopo il quale il cervello smette di funzionare normalmente, si verifica molto più velocemente, dopo di che nessun neurostimolante ti aiuterà davvero. Di conseguenza, dopo una modalità di lavoro così estrema, il tuo cervello avrà bisogno di un riposo più lungo (è necessario drenare più acqua).

In secondo luogo, tutti i neurostimolatori trasferiscono i neuroni alla modalità operativa estrema o addirittura estrema, il che riduce drasticamente la loro durata. Il mito molto popolare secondo cui i neuroni nel corpo non si rigenerano è stato a lungo smentito. È nato perché i neuroni sono le cellule più longeve del corpo, perché sostituirli come parte di una rete neurale non è un compito facile, quindi il corpo sta cercando di ritardare questo processo il più tardi possibile. Per lo stesso motivo, i nuovi neuroni appaiono molto più lenti delle cellule normali. Quindi, in questo caso, la domanda non è che nuovi neuroni non appaiano affatto nel corpo, ma nell'equilibrio tra la morte dell'esistente e l'emergere di nuove cellule nervose. Se i neuroni muoiono più velocemente di quanto il corpo ne produca di nuovi, si verifica un processo di degradazione del sistema nervoso e della coscienza. E se inizi ad abusare della stessa energia, allora così facendo aumenti il tasso di morte neuronale, rendendo questo equilibrio negativo.

Un effetto simile, ma molto più forte, si verifica con l'uso di vari farmaci, in particolare l'alcol. Parlerò di come l'alcol colpisce il corpo e il sistema nervoso nella parte successiva.

Dmitry Mylnikov