Miegas - periodiška sąlyginės ramybės būsena, kurios metu organizmas, iš dalies praradęs kontaktą su aplinka, aktyviai atkuria savo jėgas. Miegant sąmonė pakinta, o jutiminė veikla tam tikru mastu slopinama. Ši būsena atsirado prieš šimtus milijonų metų. Nors miegas nuo būdravimo skiriasi gebėjimu reaguoti į dirgiklius, jis vis tiek apima aktyvius smegenų modelius, todėl yra reaktyvesnis dalykas nei, pvz., koma.
Miegą sudaro pasikartojantys periodai: REM ir ne REM (NREM). Šie periodai tokie skirtingi, kad fiziologai juos identifikuoja kaip skirtingas elgesio būsenas. Šunys atitinka visus elgesio ir poligrafinius (NREM ir REM) miego kriterijus. Nors REM reiškia „greiti akių judesiai“, šis režimas turi daug kitų aspektų, įskaitant kūno paralyžių. Sapnai yra vaizdų, idėjų, emocijų ir pojūčių, nevalingai atsirandančių galvoje tam tikrais miego etapais, seka.
Miego metu dauguma organizmo sistemų yra anabolinės būsenos, kas padeda atkurti imuninę, nervų, skeleto ir raumenų sistemas. Tai gyvybiškai svarbūs procesai, palaikantys nuotaiką, atmintį, pažinimo funkcijas ir svarbūs endokrininės bei imuninės sistemos veiklai.
Vidinis cirkadinis laikrodis įtikina mus miegoti kasnakt. Žmonės gali sirgti įvairiais miego sutrikimais kaip nemiga, hipersomnija, narkolepsija, miego apnėja, vaikščiojimas per miegus, bruksizmas, cirkadinio ritmo sutrikimai ir t.t. Dirbtinė šviesa (lempos, telefonai, televizoriai) iš esmės pakeitė mūsų miego įpročius ir sutrikdė melatonino, reikalingo miego ciklui reguliuoti, išsiskyrimą.
Miegojimas įprastas gyvūnų karalystėje, jis neblogai ištyrinėtas tarp žinduolių. Tačiau dominuojantys (ir šiek tiek netiesiogiai idealizuoti) miego tyrimų objektai yra jaunas, sveikas žmogus ir laboratorinis graužikas (dažniausiai žiurkė). Dauguma dabartinių žinių apie miegą atkeliavo šių rūšių ir amžiaus grupių. Remiantis bendra šunų ir žmonių evoliucijos istorija (prijaukinimas) bei socialine aplinka, šunys laikomi pavyzdine rūšimi lyginamiesiems žmonių socialinių bei pažintinių įgūdžių tyrimams. Šunims būdinga miego homeostazė, paros aktyvumo modelis, cirkadiniai ritmai, ciklai, socialiai ir ekologiškai bei aplinkos suformuota budrumo ir miego struktūra, su miegu susijusi atmintis, specifiniai miego sutrikimai. Atsižvelgiant į nusistovėjusias šunų ir žmonių psichopatologijų paraleles, smegenų mechanizmų, lemiančių šunų pažinimo, elgesio ir socialines disfunkcijas tyrimai suteiki geresnį žmogaus neuropsichiatrinių būklių supratimą.
Miego stadijos
Lėtasis miegas (negreitų akių judesių, ne REM arba NREM) – pirmoji fazė, kurios metu elektroencelafogramos ritmas lėtėja nuo alfa iki delta. NREM miegas atsiranda pirmiausia, o po pereinamojo laikotarpio vadinamas lėtuoju miegu arba giliu miegu. Iš pradžių apima snaudulys, vėliau vis kiečiau įmingama. Amerikos miego medicinos akademija (AASM) NREM skirsto į tris etapus: N1, N2 ir N3, iš kurių paskutinė dar vadinama delta miegu arba lėtųjų bangų miegu. Visas miego laikotarpis paprastai tęsiasi tokia tvarka: N1 → N2 → N3 → N2 → REM.
N1 - pradinė miego stadija, jai būdingas perėjimas iš budrumo į miegą. Jos metu smegenų veikla pradeda lėtėti, o raumenų aktyvumas – mažėti. Paprastai trunka kelias minutes. Tai negilus miegas, iš kurio lengva pabusti. Būtent šios stadijos metu galimi staigūs raumenų trūkčiojimai, kuriuos turbūt esate ir patys patyrę miego pradžioje.
N2 - ilgiausia fazė, trunkanti apie pusę miego laiko. Jos metu kūnas dar labiau atsipalaiduoja, smegenų bangos toliau lėtėja. Akių judesiai sustoja, širdies ritmas ir kūno temperatūra sumažėja. Padažnėja smegenų aktyvumo bangos, vadinamosios „miego verpstės“. Pabusti iš šios stadijos gana lengva.
N3 dar vadinama lėtuoju arba giliuoju miegu. Anksčiau ši stadija dar buvo skirstoma į 3 NREM ir 4 NREM, kurios ilgainiui sujungtos į vieną. Jos metu smegenyse susidaro lėtos delta bangos, kūno raumenys visiškai atsipalaiduoja, o kvėpavimo dažnis, kraujospūdis ir kūno temperatūra pasiekia žemiausią tašką. Tai miego stadija, iš kurios sunkiausia pabusti.
Greitasis arba paradoksinis miegas (greitų akių judesių, REM) būdingas tik žmogui ir aukštesniesiems žinduoliams. REM miegas atsiranda, kai iš gilaus miego grįžtama į N2 arba N1 stadiją. Prasideda tada, kai smegenų kamieno neuronai praneša apie dviejų svarbių užduočių pradžią. Šių neuronų veikla paralyžiuoja pagrindinius raumenis. Be to, šios smegenų ląstelės siunčia pranešimus tiesiai į regos žievę, kuri inicijuoja sapnavimo procesą.
Šis miegas kietas, nors nesąmoningos motorinės veiklos reiškinių būna. Elektroencefalogramos ritmas REM metu greitas, beveik toks pat, kaip būdraujant. Šiai fazei būdingi greiti akių judesiai, pagreitėjusi smegenų kraujotaka, nereguliarus širdies ritmas, nepastovus kraujospūdis, padidėjusi kūno temperatūra, desinchronizuotos ir greitos smegenų bangos, raumenų tonuso praradimas. Sapnai ryškūs.
Šunų REM miego trukmė yra 2,9 val., o žmonių ir žiurkių – atitinkamai 1,9 ir 2,4 val. Kaip ir kai kurioms kitoms rūšims, pvz., žiurkėms, ežiams ir triušiams, pabudimi po aktyvaus miego šunims dažnesni nei žmonėms, o tai galbūt suteikia galimybę būti atidesniems aplinkai po mažesnio reagavimo laikotarpio.
Nustatyti maždaug 20 minučių trukmės miego ciklai šunims (12 min. mieguistumas/NREM ir 6 min. REM miego epizodai). Žiurkėms ir žmonėms būdingi atitinkamai 11 ir 90 minučių ciklai. Šunų miegas daugiausia daugiafazis, o vidutinė daugiafazio budrumo ir miego ciklo trukmė yra 83 min.
Fiksuojant šunų smegenų elektrinį aktyvumą 24 valandas paaiškėjo,, kad 44 proc. laiko jie praleido būdraudami, 21 proc. mieguisti ir 12 proc. REM stadijoje. Lėtasis miegas, giliausia NREM miego stadija, sudarė 23 proc. jų miego laiko.
Miego nauda
Ryškiausi fiziologiniai pokyčiai miegant vyksta smegenyse. Smegenys miego metu sunaudoja žymiai mažiau energijos nei būdraujant. Sumažėjusio aktyvumo srityse smegenys atkuria adenozino trifosfato (ATP), naudojamo trumpalaikiam energijos saugojimui ir transportavimui, tiekimą.
Miegas padidina jutimo slenkstį. Kitaip tariant, miegant suvokiama mažiau dirgiklių, bet paprastai vis tiek galima reaguoti į stiprų triukšmą ir kitus ryškesnius įvykius.
Miego metu išskiriamas augimo hormonas. Be to, miegas, net dieną, susijęs su prolaktino sekrecija. Augimo hormono išsiskyrimas žmonėms stipriai siejamas su ankstyvais lėtų bangų miego epizodais, tačiau šunų atveju augimo hormono sekrecija susijusi su gilesniu, intensyvesniu miegu.
Manoma, kad žmonėms REM miegas svarbus atminčiai. 2001 m. mokslininkai, stebėję miegančių žiurkių smegenų bangų aktyvumą, padarė išvadą, kad gyvūnai atkartojo tos dienos įvykius. O 2017 m. nustatyta, kad šunys gali miegoti, kad sustiprintų atsiminimus, susiformavusius būdraujant. Tyrime dalyvavę šunys pradėjo mokytis sekti naujas balso komandas. Praėjus savaitei po pradinio mokymo, gyvūnai, kurie po pamokos miegojo, o ne žaidė, sugebėjo geriau atlikti susijusią užduotį nei kontrolinės grupės kolegos. Gali būti, kad jie taip pat miegodami atkartojo dienos įvykius.
3 valandų trukmės neinvazinės polisomnografijos tyrimas po dresūros parodė padidėjusį NREM delta ir REM teta, taip pat sumažėjusį NREM alfa aktyvumą, lyginant su įprastu miegu. Elgesio efektyvumas po 3 valandų trukmės poilsio/miego žymiai padidėjo. Tačiau didelį našumą suteikia ir pasivaikščiojimai ar žaidimai po treniruočių. Nesusijusių užduočių mokymasis atminčiai turi neigiamą poveikį.
Mokymosi poveikis miegui akivaizdus analizuojant duomenis miego verpstėms. Miego verpstės - pagrindiniai NREM miego bruožai žmonėms, svarbūs neuroplastiškumui. Tai vienos ar dviejų sekundžių aktyvumo bangos - staigūs jų “šuoliai”. Šunų verpstes vertinti nelengva, nes jos trumpesnės (0,2–0,5 s), lyginant su mūsų (>0,5 s), ir labai mažų amplitudžių. Miego verpsčių dažnis šunims didesnis po mokymosi, ir tai koreliuoja su našumo padidėjimu.
Šunų cirkadinis ritmas
Šunys yra dieniniai gyvūnai: jiems būdinga silpnas cirkadinis moduliavimas ir numanomas prisitaikymas prie žmogaus ritmo. Paprastai jie miega 7,7 - 16 valandų (vidutiniškai 10,1 val.). Ar 21% laiko užimantis mieguistumas gali būti laikomas „lengvu miegu“ ar pereinamąja būsena, yra diskusijų objektas.
Optimalią miego trukmę ir kokybę sunku apibrėžti. Naktinis miegas pasižymi didesniu miego efektyvumu ir tęstinumu, lyginant su popietuku. Yra svarių argumentų už ryšį tarp miego, ypač REM, ilgumo ir emocinės sveikatos bei elgesio. Net nustatytas ryšys tarp šunų miego trukmės, kol šeimininkas guli lovoje, ir probleminio elgesio sunkumo – trumpesnis nei 8 valandų ir ilgesnis nei 10 valandų miegas koreliuoja su didesniu probleminio elgesio sunkumu.
Skirtingai nei žmonėms, šunims ne visada pastebimas cirkadinis kortizolio lygio kitimas. Manoma, kad naminių šunų paros aktyvumas atspindi prisitaikymą prie žmonių. Silpnesnis cirkadinis reguliavimas gali lemti didesnį šunų aktyvaus laiko lankstumą. Taigi, narkotikų paieškos šunų miego ir pabudimo ciklų modeliai nepasikeitė, kai teko dirbti skirtingomis dieninėmis ir naktinėmis pamainomis. Šunų gebėjimas susidoroti su kintančiomis sąlygomis gali būti dėl jų natūralių trumpų ir dažnų miego bei pabudimo ciklų, sudarančių sąlygas lengvai prisitaikyti prie kintančios rutinos.
Sapno anatomija
Miego metu, ypač REM, žmonės linkę patirti sapnus. Tai sunkiai suprantami ir dažniausiai nenuspėjami pirmojo asmens išgyvenimai, kurie sapnuojančiajam tuo metu atrodo logiški ir realistiški, nepaisant dažnai keistų, neracionalių ir (arba) siurrealistinių savybių. Sapnai dažnai sklandžiai įtraukia įprastai nederančias situacijas, žmones ir objektus. Pabudus sapnai greitai išnyksta iš atminties.
Iškelta daug hipotezių apie sapnų funkcijas. S.Freudas teigė, kad tai simbolinė neįgyvendintų troškimų, nustumtų į nesąmoningą protą, išraiška, psichoanalizėse bandė atskleisti šiuos troškimus. Teorijų apie sapnų funkcijas lūžis įvyko 1953 m., kai „Science“ paskelbė Aserinsky ir Kleitman darbą, kuriame REM miegas nustatytas kaip atskira miego fazė ir sapnai susieti su REM miegu. Iki 2000 m., kada REM miegas ir sapnai atskirti, dauguma sapnų tyrimų iš tikrųjų analizavo REM stadiją.
Sapnų funkcijų teorijos:
Kai kurios teorijos teigia, kad sapnai padeda mums susidoroti su emocijomis, išspręsti problemas ar valdyti paslėptus troškimus. Kitos teigia, kad jie išvalo smegenų atliekas bei stiprina prisiminimus. Naujausia teorija teigia, kad sapnai miego metu apsaugo smegenų regėjimo sritis nuo kitų jutimo funkcijų, tokių kaip klausa ar lytėjimas.
Hobsono ir McCarley aktyvacijos sintezės hipotezė. Sapnai skatina kai kuriuos mokymosi proceso aspektus. 2010 m. patvirtinta, kad sapnai susiję su pagerėjusiu mokymusi, dalyvauja perkeliant prisiminimus iš trumpalaikės atminties į ilgalaikę.
Sapnai padeda apdoroti sudėtingas emocijas. Sapno pobūdis dažnai koreliuoja su budrumo būsena – depresija sergantys žmonės dažnai sapnuoja labai tamsius sapnus.
Cricko ir Mitchisono „atvirkštinio mokymosi“ teorija. Sapnai - tarsi kompiuterių valymo operacijos, šalinantys (slopinantys) „šlamštus“ iš proto.
Hartmanno „kvaziterapinės“ funkcijos teorija. Pasak jos, sapnuotojas saugioje vietoje gali apdoroti traumas.
Revonsuo grėsmių modeliavimo hipotezė. Didžiąją evoliucijos dalį fizinės ir tarpasmeninės grėsmės buvo rimtos, suteikiančios reprodukcinį pranašumą jas išgyvenusiems. Sapnavimas padėjo išgyventi, atkartodamas šias grėsmes ir suteikdamas sapnuotojui galimybę su jomis susidoroti. Vėliau Revonsuo pasiūlė socialinio modeliavimo teoriją, sapnus apibūdinančią kaip socialinių įgūdžių ir ryšių lavinimo simuliaciją.
E. Hoelio dirbtinių neuroninių tinklų teorija. Sapnai neleidžia pernelyg prisitaikyti prie praeities patirčių, o padeda mokytis iš naujų situacijų.
Eaglemano ir Vaughno gynybinės aktyvacijos teorija. Atsižvelgiant į smegenų neuroplastiškumą, sapnai išsivystė kaip vizualinė haliucinacinė veikla per ilgą tamsos laikotarpį miego metu siekiant užimti pakaušio skiltį ir taip apsaugoti ją nuo galimo kitų, ne regėjimo, pojūčių. Pasak D. Eaglemano, neuronai yra neuroplastiški ir konkuruoja dėl teritorijos – jutimo sritys gali įgyti arba prarasti nervinę teritoriją, priklausomai nuo to, kaip jos naudojamos. Eaglemanas aiškina, kad smegenys paskirsto savo išteklius įgyvendindamos “daryk arba mirk“ konkursą dėl teritorijos. Taigi, prasidėjus REM miegui, regos neuronai pradeda veikti, hipotetiškai siekdami išlaikyti smegenų teritoriją, kurią kitu atveju prarastų. Kai kurie tyrinėtojai nesutinka su Eaglemano hipoteze. Pvz., akli gyvūnai ir vis tiek patiria REM miegą, galū gale yra tikimybė, kad tokių gyvūnų kaip šunys sapnuose aktyviau “groja” uoslės reikalai.
Ką sapnuoja šunys
Miegančių aštuonkojų spalva tampa kaleidoskopiška, ką kai kurie mokslininkai laiko REM miego įrodymu. Miegančių zebrinių kikilių smegenų veikla atrodo taip pat, kaip ir čiulbant. Žuvys tikriausiai taip pat sapnuoja. Dauguma žinduolių turi tokias pačias pagrindines miego būsenas.
Remiantis dar 1977 m. tyrimu, REM miegas sudaro apie 12% viso šunų gyvenimo. Žmonių REM miegas siejamas su ryškiais sapnais. Kadangi kiti šunų miego aspektai labai panašūs į mūsų, mokslininkai mano, kad tai gali apimti ir sapnus.
Teoriškai manoma, kad šunys nesapnuoja logiškai. Galbūt jie patiria vaizdinius išgyvenimus, susijusius su tuo, kas juos žavi ir su kuo juos sieja emociniai ryšiai. Jų sapnai taip pat gali būti susiję su kasdiene veikla, pvz., žaidimu su kitais gyvūnais, bėgiojimu, vaikymusi ar net peštynėmis. Tačiau net jei miegantys šunys, vilkai ar kojotai sapnuose kartoja dienos įvykius, jų patyrimai gali visiškai skirtis nuo mūsų. Turime išskirtinę regą,o šunys labiau kliaujasi uosle.
Beje, dydis gali turėti įtakos sapno ilgiui. Pvz., maži šunys sapnuoja mažai ir dažnai, o dideli - rečiau, bet ilgiau.
Šunys gali elgtis nenuspėjamai juos staiga pažadinus. Jie net gali netyčiom įkąsti, todėl jei turite pažadinti šunį, darykite tai balsu, o ne ranka.
Kodėl kai kurie šunys miego metu “bėgioja” ir loja
Tiek žmonių, tiek šunų smegenyse egzistuoja mechanizmas, slopinantis fizinius judesius miegant. Tačiau pasitaiko atvejų, kai šis mechanizmas sutrinka. Jam susilpnėjus, galite pamatyti jo sapno sekas - kaip gyvūnas vejasi kamuolį ar bėga laukais.
Nevalingi raumenų trūkčiojimai, vadinami mioklonusais (paprastai virpančios ar trūkčiojančios kojos), būdingi tiek šunims, tiek žmonėms. Dažniausiai jie pasitaiko REM miego metu. Jeigu judesiai miego metu tampa sudėtingesni, be mioklonijos gali nutikti daugiau reikalų. Tikras bėgimas miegant - retesnis dalykas. Smegenyse yra mechanizmas, paralyžiuojantis jus nuo kaklo žemyn. Tai reiškinys, neleidžiantis prisivirti košės sapnuojant. Šį paralyžių valdanti struktūra, vadinama tiltu, yra ant smegenų kamieno. Pažeidus tiltą, gali prastėti jo gebėjimas paralyžiuoti miegantį kūną.
Kas daro įtaką šuns miegui
Patirtis prieš miegą, vieta, socialiniai bei ekologiniai veiksniai, amžius turi įtakos šunų miegui. Namuose gyvenantys šunys miega 80% nakties, laiką leidžiantys lauke (kieme) - 70%, o lauke neaptvertoje teritorijoje - vos 60%. Laboratorinėmis sąlygomis pirmasis REM epizodas pasireiškia vėliau negu miegant namuose. Šios išvados sutampa su požiūriu, kad aktyvus miegas dažniausiai atsiranda esant saugioms sąlygomis. Beje, daugiau nei 86% šunų, naktį galinčių pasirinktinai prieiti prie žmonių, pasirinks miegą šalia jų.
Po aktyvios dienos šunys, kaip ir kiti žinduoliai, miega daugiau, trumpiau būna mieguisti. Po neigiamų socialinių ir emocinių išgyvenimų prieš miegą (atsiskyrimas nuo savininko, susidūrimas su grėsmingu nepažįstamu žmogumi) šunų REM sutrumpėja. Po teigiamų socialinių sąveikų kaip glostymas, žaidimai REM trukmė būna ilgesnė.
Su amžiumi kintantis šunų miegas
Šunų miego vystymosi etapams būdingas laipsniškas lėtųjų bangų atsiradimas, didžiausias maždaug 6–8 savaičių amžiaus šuniukams, ir jis sumažėja iki 16 sav. Toks trumpalaikis NREM lėtųjų bangų aktyvumo amplitudės padidėjimas būdingas ir žmonėms iki brandos, kas susiję su nuo amžiaus priklausomomis sinapsinio tankio ir smegenų energijos suvartojimo tendencijomis. Be to, į suaugusiųjų panašios miego verpstės atsiranda maždaug 5 savaičių šuniukams.
Senstantiems šunims pasireiškia pažinintinis nuosmukis (vadinamas šunų kognityvinės disfunkcijos sindromu), kuris panašus į žmonių senėjimą. Kognityvinių funkcijų pablogėjimas susijęs su keliais elgesio požymiais, įskaitant miego ir būdravimo ciklo pokyčius.
Pastebėta mažesnė cirkadinės kūno temperatūros ritmo amplitudė vyresnio amžiaus šunims, kurių erdvinės atminties gebėjimai silpniausi. Senėjimui taip pat buvo būdingas sumažėjęs bendras REM miego kiekis, padidėjęs NREM miegas dienos metu ir būdravimas naktį. Tai gerai žinomi senyvo amžiaus žmonių miego ypatumai. Vyresniems šunims (2–8 metų amžiaus) sumažėja delta aktyvumas ir padidėja alfa bei beta aktyvumas tiek NREM, tiek REM metu, bet ne mieguistumo metu. Nors žmonėms metams bėgant greitų akių judesių tankis mažėja, šunims jis didėja - tiesa, tai būdinga trumpą REM miego trukmę turintiems patinams, tad šiuo klausimu dar reikia daugiau tyrimų.
Šunų miego sutrikimai
Šunų miegą gali paveikti kelios problemos, tarp kurių dažniausiai pasitaiko narkolepsija, REM miego elgesio sutrikimas ir kvėpavimo sutrikimai. Be to, miego sutrikimai gali būti kitų pirminių ligų simptomas, dėl kurių gali pablogėti klinikiniai požymiai.
Šunų narkolepsijai būdingas suskaidytas miegas, REM sutrikimai, dažni miego priepuoliai (per didelis mieguistumas) ir emocijų sukeltas raumenų tonuso praradimas (katapleksija) žaidimų metu, prieš šėrimą ir pan. Šią būklę sukelia šunų oreksino receptoriaus 2 geno mutacija arba negebėjimas gaminti oreksino peptidų.
Sutrikęs kvėpavimas susijęs su deguonies desaturacijos ir garsaus knarkimo epizodais, taip pat su padidėjusiu mieguistumu dienos metu, vangumu bei trumpesne miego trukme. Dažniausiai serga anglų buldogai, kavalieriaus karaliaus Karolio spanieliai ir kitos brachicefalinės veislės. Anglų buldogai paprastai pateikiami kaip standartinis sutrikusio kvėpavimo modelis.
REM miego elgesio sutrikimui būdingas motorinis aktyvumas ir (arba) sudėtingi elgesio reiškiniai, atsirandantys šios miego stadijos metu. Klinikiniai požymiai apima galūnių judesius, kaukimą, lojimą, urzgimą, kandimą. Epizodai pasitaiko tiek nakties, tiek dienos miego metu. Toks elgesys nesusijęs su faktine aplinka („haliucinacijos“). Kai kuriems šunims REM miego elgesio sutrikimas susijęs su kitomis neurologinėmis problemomis.
Šunys daug laiko praleidžia miegodami, kadangi miegant jų kūnai daro tą patį, ką ir mūsų – taisosi ir atsigauna, pasiruošia kitos dienos nuotykiams. Šunys ne tik atitinka visus elgesio ir poligrafinius miego kriterijus, taip pat jiems būdinga miego homeostazė, paros aktyvumo modelis, cirkadiniai ritmai, ultradiniai miego ciklai, socialiai ir ekologiškai bei aplinkos suformuota budrumo ir miego struktūra, su miegu susijęs atminties gerinimas, taip pat specifiniai miego sutrikimai. Tačiau miego stebėjimas dar nėra standartinė veterinarinės praktikos dalis, o galima su miegu susijusių fiziologinių pokyčių svarba esant tam tikroms elgesio problemoms dar nepakankamai ištirta.
