Sleep and dreams from a neurobiological perspective

Sen jest stanem o bardzo wczesnym pochodzeniu ewolucyjnym. Występuje nie tylko u ssaków i ptaków, ale także u gadów, płazów, a nawet ryb. Już w przypadku bezkręgowców mówimy o występowaniu tzw. sleep-like states. W przeciwieństwie do snu, występowanie marzeń sennych u organizmów innych niż człowiek jest kwestią sporną. Jednakże, w tej pracy przytaczam badania dostarczające dowodów potwierdzających ich obecność u innych zwierząt. Ponadto szczegółowo omawiam funkcje snu oraz marzeń sennych. Jednymi z popularniejszych teorii wyjaśniających rolę snu są teoria regeneracyjna, obejmująca zachodzenie procesów takich jak detoksykacja mózgu, biosynteza białek, peptydów i lipidów oraz naprawa DNA, a także adaptacyjna, według której sen stanowi ochronę przed niekorzystnymi warunkami środowiska i niebezpieczeństwem. Dobrze udokumentowana w literaturze jest również rola snu i marzeń sennych w konsolidacji pamięci i uczeniu się. Dodatkowo marzenia senne mogą wpływać na emocje, a także stanowią symulacje zagrożeń, zwiększając prawdopodobieństwo ich uniknięcia w trakcie czuwania. Ostatni rozdział tejże pracy poświęcony został technikom pomiarowym umożliwiającym badanie snu oraz marzeń sennych u ludzi i innych zwierząt m.in polisomnografię, ocenę behawioru, czy wybrane metody neuroobrazowania.

Sleep is a state with a very early evolutionary origin. It is found not only in mammals and birds, but also in reptiles, amphibians and even fish. Already in the case of invertebrates, we talk about the occurrence of the sleep-like states. Unlike sleep, the occurrence of dreams in organisms other than humans is a contentious issue. However, in my dissertation, I cite studies that provide evidence for their presence in other animals. In addition, I discuss in detail the functions of sleep and dreams. Some of the most popular theories explaining the role of sleep are the regenerative theory, which includes processes such as brain detoxification, protein, peptide and lipid biosynthesis and DNA repair, and the adaptive theory, according to which sleep is a protection against adverse environmental conditions and danger. The role of sleep and dreams in memory consolidation and learning is also well documented in the literature. In addition, dreams can affect emotions and also simulate threats, increasing the likelihood of avoiding them during wakefulness. The last chapter of this work is devoted to measurement techniques enabling the study of sleep and dreams in humans and other animals, including polysomnography, behavior assessment, or selected neuroimaging methods.