ליל מנוחה:
הכול על השינה

את זה שהשינה חשובה לבריאות יודעים כולם. ההסברים לכך רבים, החל מהצורך לנקות את המוח מרעלנים שמצטברים בו, דרך חיזוק של זיכרונות חדשים וכלה בצורך לאתחל את המוח לקראת יום חדש של למידה. מה בדיוק מתרחש בשינה שמאפשר לתהליכים הללו לקרות? האם מחסור בשינה יכול לעזור לפעמים? ומה לגבי בעלי חיים אחרים, פחות מפותחים? התשובות עשויות להפתיע רבים.

נהוג לחלק את השינה שלנו לארבעה שלבים שנבדלים זה מזה בדפוסי הפעילות של המוח. יחד הם יוצרים מעין מחזור של כשעה וחצי שחוזר על עצמו כחמש פעמים בשנת לילה רגילה. השלבים נבדלים ביניהם בעומק השינה. הראשון, שבו אנו עדיין נמצאים בין ערות לשינה, מתבטא בפעילות חשמלית מהירה יחסית של המוח. בשלב השני עוברים לפעילות שמתאפיינת בתדירות בינונית ובמשרעת בינונית של גלי המוח. השלב השלישי הוא שנת הגלים האיטיים, שבו השינה עמוקה ביותר ומתבטאת בפעילות איטית במיוחד ובעלת משרעת גבוהה במיוחד.

השלב הרביעי נקרא שנת רע"מ (ריצודי עיניים מהירים, או REM באנגלית). במהלכו רואים קפיצה חדה בפעילות המוח, כמעט כמו כשאנחנו ערים. זה גם השלב שבו אנו חולמים את רוב חלומותינו.  מחסור בשנת רע"מ משפיע מאוד על התפקוד השכלי לאורך היום.

מחזורים של שעה וחצי בערך. גלי הפעילות של המוח בשלבים השונים של השינה | איור: מריה גורוחובסקי

השינה של תאי המוח

כדי להבין מדוע השינה חשובה יש להבין איך היא משפיעה עלינו ברמה התאית. מחקרים הראו ששינה משנה את רשת הקשרים בין תאי עצב במוח, שאחראים בין השאר על למידה וזיכרון. עוד התגלה שזיכרונות נחלשים במהלך השינה, כחלק מתהליך חידוד הזיכרון של מידע שנחשפנו אליו לאורך היום: כשאנחנו מתנסים בדברים חדשים מוחנו בונה או מחליש סינפסות – קשרים בין תאי עצב. לפי אחת ההשערות, תהליך בניית הרשתות האלה של הסינפסות מתרחש באופן לא לגמרי מבוקר כשאנחנו ערים. השינה מניחה למוח להפחית את מספר הרשתות שיצרנו לאורך היום, כמו גיזום של ענפים מיותרים מעץ.

מחקר שנערך השנה הראה שהשינה חשובה לתהליך החלשת הסינפסות: המדענים מדדו את גודלן וצורתן של כ-7,000 סינפסות במוחות של עכברים לאחר שינה טבעית ארוכה, והשוו אותן לעכברים שנשארו ערים כיוון שהציגו להם חפץ חדש ומסקרן בשעה שבה הם רגילים לישון. נמצא שאצל עכברים שישנו שטח המגע בין שני תאי עצב בסינפסות היה קטן ב-18 אחוז מאשר אצל העכברים הערים, כלומר במהלך השינה הקשרים בין תאי העצב נחלשו.

מחקר אחר הראה שבמהלך השינה המוח מסלק מהסינפסות שבו קולטנים של המוליך העצבי גלוטמט. לתהליך הזה אחראי חלבון בשם Homer1a, שהכרחי לעיצוב מחדש של הסינפסות ולקיומו של זיכרון תקין. עכברים שאצלם החלבון הזה נחסם לא חיברו כראוי בין שני גירויים במבחן למידת פחד שהשתמש בהתניה קלאסית.

השינה משפיעה על תאים גם מחוץ למוח. מחקר משנת 2009 מצא קשר חיובי בין מספר שעות השינה למספר תאי הדם הלבנים במערכת החיסון. ככל שמספר שעות השינה היה גדול יותר, כך עלה מספרם של תאי הדם הלבנים ואיתו עלתה העמידות בפני זיהום טפילי.

גם מספרם של התאים הדנדריטיים במערכת  החיסון, שתפקידם להציג את מחולל המחלה בפני תאים אחרים שמשמידים אותו, עולה בזמן השינה. מתוך הממצאים הללו עולה שייתכן ששינה עוזרת למערכת החיסון להילחם במחוללי המחלות.

השינה מביאה לעלייה במספרם של תאי מערכת החיסון, ומחזקת את היכולת להתמודד עם זיהומים | איור: Shutterstock

שינה משובשת

מחקר אמריקאי שעקב אחר דפוסי השינה של חמישים אנשים שהראו סימנים מוקדמים של מחלת אלצהיימר, כמו עלייה ברמתם של חלבונים כמו טאו ועמילואיד בטא בנוזל המוחי-שדרתי, מצא שהם חוו שיבושים בשעון הביולוגי, כגון דפוסי שינה קטועים בהשוואה לאנשים בריאים. כמו כן, נמצא שכאשר משבשים את דפוסי השינה התקינים של בני אדם רואים עלייה ברמת העמילואידים בנוזל המוחי-שדרתי.

מחקר נפרד שנעשה על עכברים הראה ששיבושים בשינה מעלים את המצבורים החלבוניים (פלאקים) של עמילואיד בטא במוח אצל עכברים שביטאו אותם מלכתחילה ברמה גבוהה. מכאן מסיקים ששיבושים בשינה גורמים לעלייה ברמה של העמילואידים במוח שמקושרים להתפרצות של מחלת אלצהיימר.

אף על פי שמניעת שינה פוגעת בלי ספק בתפקוד לטווח הארוך, בטווח הקצר היא נושאת דווקא תקווה למי שסובלים מדיכאון קליני. מאז שנות ה-70 מצאו כמה מחקרים קשר חיובי בין הפחתה בשנת רע"מ לשיפור בתסמיני הדיכאון. מחקר משנת 2002 מצא שלילה שלם ללא שינה הביא לשיפור במצבם של 60-40 אחוז מהחולים, ומחקר נוסף מ-2010 שחזר את הממצאים. ההשפעה נעלמה מיד לאחר שהחולים חזרו לישון, גם אם ישנו לילה אחד בלבד.

מחקר מטה-אנליזה, ניתוח סטטיסטי שמתבסס על צירוף התוצאות של מחקרים רבים, על 66 מחקרים שנעשו בין 1974 ל-2016 מצא שמניעת שינה מפחיתה במהירות את תסמיני הדיכאון אצל כמחצית מהחולים, כשעושים אותה במסגרת אשפוזית בלי טיפול תרופתי נלווה.

במחקרים שונים נכללו סוגים שונים של מניעת שינה – מלאה, חלקית, ארוכת-טווח וקצרת-טווח. נמצא למשל שמניעת שינה חלקית, שבה מאפשרים לחולה לישון למשך 4-3 שעות בלילה ואחריהן הוא נשאר ער למשך 21-20 שעות, הועילה בהפחתת תסמיני הדיכאון כמו מניעת שינה מלאה ל-36 שעות. הממצאים היו דומים לכל סוגי הדיכאון ועמדו על שיפור אצל 50-45 אחוז מהחולים.

כמובן, אין בכך לומר שמניעת שינה יכולה להחליף טיפולים אחרים. אחרי הכול, ההשפעה זמנית בלבד וחולפת אחרי לילה אחד של שינה, וגם המנגנון שבו זה קורה אינו מובן לנו עדיין. מחקר על עכברים רומז שמעורב בתהליך הזה שחרור של חומר בשם אדנוזין מתאי תמך של המוח שנקראים אסטרוציטים. מה בדיוק הוא עושה שמשפיע על הדיכאון? את זה צריך עוד לברר.

שינה בלי מוח

אם  השינה חשובה לתפקוד תקין של המוח, מה בנוגע לבעלי חיים חסרי מוח? דוגמה ליצור כזה היא הקסיופאה – מדוזה שזרועותיה פונות כלפי מעלה ובמקום מוח יש לה רשת עצבית פרימיטיבית היוצרת פעימות שמאפשרות לה לנוע במים בתנועות קצובות. מחקר שנעשה לאחרונה במכון הטכנולוגי של קליפורניה (קאלטק) הראה למרבה ההפתעה שגם היא יכולה להיכנס למצב דמוי שינה.

כדי להדגים זאת עקבו החוקרים אחר פעילות המדוזה במחזורי אור וחושך של 12 שעות, שדימו יום ולילה. הם מצאו שהפעימות שלה בשעות החושך פחות תכופות מאשר באור, עם הפסקות של 20-10 שניות ביניהן. כמו כן, מצב חוסר הפעילות הזה הוא הפיך ולכן אפשר להגדירו כשינה (בניגוד לתרדמת), שכן המדוזות שבות לפעילות הרגילה כשמציעים להן חטיף טעים.

מתברר שאפילו יצור חסר מוח מסוגל להיכנס למצב מחזורי דמוי שינה. מדוזת קסיופאה | צילום: Science Photo Library

החוקרים גם הוכיחו שבלילה קשה יותר לגרום למדוזות לשחות לתחתית של צינור מים לאחר שאילצו אותן לצוף למעלה. לבסוף, הם הראו שהמדוזה אינה פעילה ביום אם מתיזים עליה סילוני מים במהלך הלילה הקודם, בעוד שאותה פעולה שנעשית ביום לא משפיעה עליה. אפשר אולי להקביל את זה לאופן שבו בני אדם עייפים אם לא ישנו כל הלילה.

אז האם מדוזות ישנות? התשובה לכך מורכבת כנראה ותלויה באופן שבו נגדיר שינה. אמנם ל"שינה" של המדוזות יש מאפיינים התנהגותיים שמזכירים את אלה של יונקים וציפורים, כמו היעדר פעילות, אבל  בעוד אצל האחרונים אפשר למדוד פעילות חשמלית מוחית שמאפיינת שינה, למדוזות אין מוח שפעילות כזאת תוכל להתקיים בו. לעומת זאת, אם מגדירים שינה רק כתכונה בסיסית של תאי עצב, הרי שאפשר לומר שגם בעלי חיים לא מפותחים ישנים. זאת שינה אחרת, שכן לא קיימים בה כל המאפיינים שיש לשינה של בעלי חיים מפותחים יותר – למשל שנת רע"מ.

הממצא הזה מעניין, מכיוון שמדוזות שייכות לקבוצה עתיקה של בעלי חיים שבמהלך האבולוציה נפרדה מבעלי החיים האחרים לפני כ-600 מיליון שנה. אם המדוזות אכן ישנות, זה אומר ששינה היא התנהגות עם שורשים עתיקים בהרבה ממה שחשבו עד כה, שמקורה כנראה באב הקדמון של כל בעלי החיים.

אם כך, למרות האמונה המוצדקת בחשיבותה הרבה של שנת לילה מלאה לתפקודנו, נראה שהתמונה מורכבת יותר וגם בחוסר שינה יש יתרונות. אחרי הכול, שינה היא התנהגות מורכבת מאוד שממלאת תפקיד חשוב בתפקודים ביולוגיים רבים. על כל פנים, היום כבר ברור ששינה היא התנהגות קדומה יותר מכפי שחשבנו בעבר, ויהיה מעניין להבין את המנגנונים שבהם היא משפיעה על כל בעלי החיים, כולל הפחות מפותחים מביניהם, כמו גם להבין מדוע מניעת שינה עוזרת לתפקודים מסוימים ופוגעת באחרים.