Механизмы бодрствования и сна. Сновидения. Механизмы сна и бодрствования реферат


Механизмы бодрствования и сна. Сновидения.

На протяжении ночи последовательность стадий сна повторя­ется в среднем 3-5 раз. Как правило, максимальная его глубина при каждом таком цикле убывает к утру, когда стадия Е уже отсут­ствует или становится очень короткой. В норме БДГ-сон повторя­ется примерно через каждые 1,5 ч и длится в среднем 20 мин, при­чем с каждым разом все больше.

В. Сновидения - возникающие во сне образные представления и воспринимаемые как реальная действительность. Детям и взрослым гораздо легче вспомнить содержание только что увиденного сна, если их разбудить во время БДГ-фазы или тотчас после ее оконча­ния; проснувшись в фазе медленноволнового сна, человек часто не помнит сновидений. Отмечается высокая частота воспоминаний в первом случае (60-90%) и существенно более низкая, причем зна­чительно колеблющаяся (от 1 до 74%), - во втором. Следовательно, вполне вероятно, что сновидения всегда или обычно возникают во время БДГ-сна. В то же время в медленноволновом сне наблюдают­ся разговор, снохождеиие и ночные страхи у детей. Если даже людей или животных в течение длительного времени лишали БДГ-сна (а следовательно, и сновидений), вопреки существо­вавшим ранее предположениям, никаких продолжительных фи­зических или психических расстройств у них не возникало.

Факторы, побуждающие сновидения.

Снохождение (сомнамбулизм) также нельзя считать патологи­ей. За исключением редких несчастных случаев, оно совершенно безобидно. Снохождение наблюдается в любом возрасте, особенно часто у детей и молодых людей. Глаза сомнамбулы широко от­крыты, взгляд устремлен вперед - как бы в пустоту. Внешние раз­дражители не вызывают у него никаких реакций. Движения чело­века угловатые и неуклюжие. Как уже говорилось, снохождение возникает преимущественно во время глубокого сна, поэтому его нельзя принимать за двигательное проявление сновидений. Со­мнамбулизм считают особой формой бодрствования, при которой преобразование сенсорной информации в двигательные акты в общем сохраняется, однако сознание отключено.

Г. Значение сна. 1. Сон обеспечивает отдых организма. В экс­периментах М.М.Манассеиной (1892) было показано, что ли­шенные сна взрослые собаки погибали на 12-21-й день. Лише­ние сна щенков приводило их к гибели через 4-6 дней. Депривация сна человека в течение 116 ч сопровождалась нарушением поведения, повышением раздражительности, психическими рас­стройствами. Более значительно меняется поведение человека при лишении его медленного сна: возникает повышенная возбу­димость (развязность).

2. Сон играет важную роль в процессах метаболизма. Полагают, что медленный сон способствует восстановлению внутренних орга­нов, поскольку через гипоталамус либерины воздействуют на гипо­физ, способствуя освобождению гормона роста (ГР), который уча­ствует в биосинтезе белков в периферических тканях. Напротив, парадоксальный сон восстанавливает пластические свойства ней­ронов головного мозга, усиливает процессы в клетках нейроглии, которые обеспечивают нейроны питательными веществами и кис­лородом. По мнению Е.Хартмана, мало спящие люди хорошо при­способлены к жизни, обычно игнорируют психологические проблемы. Долго спящие люди обременены конфликтами и более раз-носторонни в своих интересах. Предполагают, что потребность в медленном сне для всех относительно одинакова, а потребность в парадоксальном сне различна.

  1. Сон способствует переработке и запоминанию информации. По мнению Ф. Крика, во время парадоксального сна из памяти исключается вся второстепенная информация, т.е. происходит процесс реверсивного обучения. Предлагались различные устрой­ства и методики, якобы дающие людям возможность, не прикла­дывая усилий, обучаться во сне. К сожалению, информация, предъявляемая во время сна, не запоминается, если только на ЭЭГ во время или после этого не появляется а-ритм (т.е. если человек не просыпается). Как уже говорилось, из всех проявлений актив­ности мозга во время сна запоминается лишь последнее сновиде­ние. В то же время сон облегчает закрепление изученного мате­риала. Если какая-то информация заучивается непосредственно перед засыпанием, то спустя 8 ч она вспоминается лучше.

  2. Биологическое значение сна связано с приспособлением к изме­нению освещенности (день - ночь). Организм способен заранее приспособиться к ожидаемому воздействию внешнего мира, ак­тивность всех систем снижается в определенные часы согласно режиму труда и отдыха. К моменту пробуждения и в начале бодрствования активность органов и систем возрастает и соответству­ет уровню поведенческих реакций.

Переход от бодрствования ко сну предполагает два возможных пути. Прежде всего не исключено, что механизмы, поддерживаю­щие бодрствующее состояние, постепенно «утомляются». В соот­ветствии с такой точкой зрения сон - это пассивное явление, след­ствие снижения уровня бодрствования. Однако не исключено и ак­тивное торможение обеспечивающих бодрствование механизмов. Важную роль в регуляции цикла сон - бодрствование играет рети­кулярная формация ствола мозга, где находится множество диффузно расположенных нейронов, аксоны которых идут почти ко всем областям головного мозга, за исключением новой коры (неокортекса). Ее роль в цикле сон - бодрствование была исследо­вана в конце 40-х годов Г.Моруцци и Н.Мэгуном. Они обнаружи­ли, что высокочастотное электрическое раздражение этой структу­ры у спящих кошек приводит к их мгновенному пробуждению. И напротив, повреждения ретикулярной формации вызывают посто­янный сон, напоминающий кому; перерезка же только сенсорных трактов, проходящих через ствол мозга, такого эффекта не дает.

studfiles.net

Реферат - Механизмы сна. - Биология

Сон — жизненно необходимое периодически наступающее особоефункциональное состояние, характеризующееся специфическими электрофизиологическими, соматическими и вегетативными проявлениями.

Известно, что периодическое чередование естественного сна и бодрствования относится к так называемым циркадианным ритмам и во многом определяется суточным изменением освещенности. Человек примерно треть своей жизни проводит во сне, что обусловило давний и пристальный интерес у исследователей к этому состоянию.

По определению И. П. Павлова и многих его последователей, естественный сон представляет собой разлитое торможение кортикальных и субкортикальных структур, прекращение контакта с внешним миром, угашение афферентной и эфферентной активности, отключение на период сна условных и безусловных рефлексов, а также развитие общей и частной релаксации. Современные физиологические исследования не подтвердили наличия разлитого торможения. Так, при микроэлектродных исследованиях обнаружена высокая степень активности нейронов во время сна практически во всех отделах коры большого мозга. Из анализа паттерна этих разрядов был сделан вывод, что состояние естественного сна представляет иную организацию активности головного мозга, отличающуюся от активности мозга в состоянии бодрствования.

Выделяют следующие основные стадии сна:

1. стадия I — дремота, процесс погружения в сон. В течение ночного сна эта стадия обычно непродолжительна (1— 7 мин). Иногда можно наблюдать медленные движения глазных яблок (МДГ), при этом быстрые их движения (БДГ) полностью отсутствуют;

2. стадия II характеризуется появлением на ЭЭГ так называемых сонных веретен (12—18 в секунду) и вертекс-потенциалов, двухфазовых волн с амплитудой около 200 мкВ на общем фоне электрической активности амплитудой 50—75 мкВ, а также К-комплексов (вертекс-потенциал с последующим «сонным веретеном»). Эта стадия является наиболее продолжительной из всех; она может занимать около 50 % времени всего ночного сна. Движения глаз не наблюдаются;

3. стадия III характеризуется наличием К-комплексов и ритмической активностью (5—9 в секунду) и появлением медленных, или дельта-волн (0,5—4 в секунду) с амплитудой выше 75 мкВ. Суммарная продолжительность дельта-волн в этой стадии занимает от 20 до 50 % от всей III стадии. Отсутствуют движения глаз. Довольно часто эту стадию сна называют дельта-сном.

4. Стадия IV — стадия «быстрого», или «парадоксального», сна характеризуется наличием десинхронизированной смешанной активности на ЭЭГ: быстрые низкоамплитудные ритмы (по этим проявлениям напоминает стадию I и активное бодрствование — бета-ритм), которые могут чередоваться с низкоамплитудными медленными и с короткими вспышками альфа-ритма, пилообразными разрядами, БДГ при закрытых веках.

Ночной сон обычно состоит из 4—5 циклов, каждый из которых начинается с первых стадий «медленного» сна и завершается «быстрым» сном. Длительность цикла у здорового взрослого человека относительно стабильна и составляет 90—100 мин. В первых двух циклах преобладает «медленный» сон, в последних — «быстрый»,.а «дельта»-сон резко сокращен и даже может отсутствовать

 

Переход от бодрствования ко сну предполагает два возможных пути. Прежде всего не исключено, что механизмы, поддерживающие бодрствующее состояние, постепенно «утомляются». В соответствии с такой точкой зрения сон — это пассивное явление, следствие снижения уровня бодрствования. Однако не исключено и активное торможение обеспечивающих бодрствование механизмов. Важную роль в регуляции цикла сон — бодрствование играет ретикулярная формация ствола мозга, где находится множество диффузно расположенных нейронов, аксоны которых идут почти ко всем областям головного мозга, за исключением новой коры (неокортекса). Ее роль в цикле сон — бодрствование была исследована в конце 40-х годов Г. Моруцци и Н. Мэгуном. Они обнаружили, что высокочастотное электрическое раздражение этой структуры у спящих кошек приводит к их мгновенному пробуждению. И напротив, повреждения ретикулярной формации вызывают постоянный сон, напоминающий кому; перерезка же только сенсорных трактов, проходящих через ствол мозга, такого эффекта не дает.

Серотонинергические нейроны также играют весьма важную роль в регуляции бодрствования и сна. В верхних отделах ствола мозга есть две области — ядра шва и голубое пятно, для нейронов которых характерны такие же обширные проекции, как и для нейронов ретикулярной формации, т.е. достигающие многих областей ЦНС. Медиатором в клетках ядер шва служит серотонин (5-гидрокситриптамин, 5-НТ), а голубого пятна — норадреналин. Разрушение ядер шва у кошки приводит к полной бессоннице в течение нескольких дней; за несколько следующих недель сон нормализуется. Частичная бессонница может быть также вызвана подавлением синтеза 5-НТ n-хлорфенилаланином. Ее можно устранить введением 5-гидрокситриптофана, предшественника серотонина, не проникающего через гематоэнцефалический барьер. Двустороннее разрушение голубого пятна приводит к полному исчезновению БДГ-фаз, не влияя на медленноволновой сон. Истощение запасов серотонина и норадреналина под влиянием резерпина вызывает, как и следовало ожидать, бессонницу. Однако оказалось, что нейроны ядер шва наиболее активны и выделяют максимум серотонина не во время сна, а при бодрствовании. Кроме того, возникновение БДГ, по-видимому, обусловлено активностью нейронов не столько голубого пятна, сколько более диффузного подголубого ядра. Судя по результатам недавних экспериментов, серотонин служит и медиатором в процессе пробуждения, и «гормоном сна» в бодрствующем состоянии, стимулируя синтез или высвобождение «веществ сна», (факторов сна), которые в свою очередь вызывают сон. Были сделаны попытки обнаружить особые вещества либо после длительного лишения сна, либо у спящего человека. Первая из этих попыток основана на предположении о том, что фактор(ы) сна во время бодрствования накапливаются до вызывающего сон уровня, а вторая — на гипотезе, согласно которой они образуются или выделяются во сне.Исследования дали определенные результаты. Так, при проверке первой гипотезы из мочи и цереброспинальной жидкости человека и животных был выделен небольшой глюкопептид -фактор S, вызывающий медленноволновой сон при введении другим животным. Существует, по-видимому, и фактор сна с БДГ. Изучение второй гипотезы привело к открытию индуцирующего глубокий сон нонапептида (в настоящее время он уже синтезирован), так называемого пептида д-сна (DSIP, delta-sleep inducing peptide). Однако пока не известно, играют ли эти и многие другие «вещества сна», обнаруженные при проверке обеих гипотез, какую-либо роль в его физиологической регуляции. Более того, выделенные пептиды часто вызывают сон лишь у животных определенного вида; кроме того, он возникает и под действием других веществ. Однако сросшиеся девочки-близнецы могли спать порознь, что свидетельствует о второстепенной роли гуморальных факторов и решающей роли в развитии сна нервной системы.

www.ronl.ru

Нейрофизиологический механизм сна и бодрствования, Физиология

Реферат по предмету: Физиология (Пример)

Содержание:

I Введение.

II Группы физиологических реакций.

А. Электроэнцефалография

Б. Сон, как одно из функциональных состояний

III Гипотезы происхождения сна.

IV Заключение

V Список литературы:

Гуморальная теория подтверждается экспериментами с перекрестным кровообращением, когда собака, к которой поступает кровь от другой, длительно лишенной сна собаки, засыпает. Эта теория в определенной степени получила подтверждение. В настоящее время выделено уже более десяти пептидов, которые оказывают сомногенный эффект (например пептид дельта сна, СР пептид), структура большинства расшифрована и они даже применяются для регуляции сна. Установлено, что ангиотензин, ТТГ тормозят развитие сна. Вместе с тем, гуморальной теории противоречат наблюдения за сросшимися близнецами, имеющими общее кровообращение: сон одного из близнецов совсем не обязательно приводит к засыпанию другого.

В лаборатории И.П. Павлова было установлено, что при длительной выработке тонкого дифференцировочного торможения животные часто засыпали. Поэтому ученый рассматривал сон как следствие процессов внутреннего торможения, как углубленное, разлитое, распространившееся на оба полушария и ближайшую подкорку торможение (корковая теория сна).

С середины

2. века устойчивые позиции занимают нервные теории сна.

Один из главных вопросов, волновавших физиологов еще со времен Павлова, — это существование в мозге «центра сна». Первые указания на существование таких центров связаны с именем Фон Экономо. На рубеже 19 и

2. веков разразилась эпидемия летаргического энцефалита, который протекал либо в виде летаргического сна, либо в виде летаргического бодрствования. Экономо было высказано предположение о существовании двух центров сна и бодрствования. Поражение одного из них и приводит к наблюдаемому состоянию.

Впервые подтверждено наличие таких центров в экспериментах с электрическим раздражением переднего гипоталамуса (В. Гесс).

Такое воздействие приводило к засыпанию.

Расположение центров сна в районе продолговатого и среднего мозга было установлено Ф. Бремером в 1935 году с помощью перерезок мозга на различных уровнях. Было установлено: как только ствол мозга отделяют от больших полушарий, животное (опыты проводились на высших животных) погружается в беспробудный сон. Стало, ясно, что именно в стволе мозга, действует какой-то механизм, организующий ритм сон-бодрствование.

1967 г. Жуве в стволе мозга была открыта новая структура, играющая критическую роль в развитии медленного сна: ядра шва. Разрушение ядер шва устраняло медленный сон. Нейроны ядер шва синтезируют серотонин и направляют его к ретикулярной формации, гипоталамусу, лимбической системе. В латеральной части покрышки ствола мозга обнаружено скопление нейронов, синтезирующих норадреналин (голубое пятно).

Стимуляция синего пятна приводит к двигательному возбуждению и изменению ЭЭГ в сторону бодрствования. Между этими двумя системами существуют реципрокные отношения Серотонин организует медленный сон, НА — бодрствование.

Рядом с синим пятном существует группа гигантских ретикулярных нейронов. Эти нейроны не активны в состояниях бодрствования и медленного сна. Их активность возрастает в период парадоксального сна и подавляется нейронами голубого пятна. Медиатором в этих нейронах является ацетилхолин.

Заключение

Многие вопросы организации процессов сна получили объяснение с открытием восходящих активирующих влияний ретикулярной формации ствола мозга на кору больших полушарий (Морутщи 1949).

Экспериментально было доказано, что сон возникает во всех случаях устранения восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга. Были установлены нисходящие влияния коры мозга на подкорковые образования. В бодрствующем состоянии при наличии восходящих активирующих атияний ретикулярной формации на кору

мозга нейроны лобной коры тормозят активность нейронов центра сна заднего гипоталамуса. В состоянии сна, когда снижаются восходящие активирующие влияния ретикулярной формации на кору мозга, тормозные влияния лобной коры на гипоталамические центры сна снижаются.

Итак, существуют неспецифические активирующие структуры мозга, в частности ретикулярная формация продолговатого и среднего мозга. Частью этой структуры являются ядра шва, голубое пятно и гигантоклеточное ретикулярной ядро, которые и организуют ритм сон-бодрствование с включением парадоксального сна.

Медленный сон и бодрствование можно рассматривать как противоположные состояния. В этом отношении можно согласиться с И.П. Павловым о том, что сон это торможение. К настоящему времени удалось выяснить, что в корковых нейронах действительно наблюдается гиперполяризация, а, основном медиатор — ГАМК. Однако и здесь все не так просто. Недавно в опытах на кошках было показано, что по мере развития синхронизации в ЭЭГ первичные нейроны зрительной и, слуховой коры перестают реагировать на специфические стимулы, и начинают все в большей степени отвечать на импульсацию, приходящую в кору со стороны внутренних органов. Принимая во внимание обнаруженные особые Са-каналы на мембране многих корковых нейронов, которые открываются при гиперполяризации, можно предположить, что в медленном сне мозг не прекращает перерабатывать информацию, а переходит от обработки внешних сигналов к переработке сигналов от внутренних органов. Таким образом, на пороге XXI века функция медленного сна, кажется, начинает, наконец, вырисовываться: это восстановление гомеостаза мозговой ткани и оптимизация управления внутренними органами. Для гигиены сна это означает подтверждение старого, как мир, но почему-то забытого правила: без хорошего сна не может быть хорошего бодрствования!

Совершенно по-другому обстоит дело с парадоксальным сном, который, в отличие от медленного сна, имеет ярко выраженную активную природу; На сегодня известно, что парадоксальный сон является обязательной частью сна, центр парадоксального сна расположен в гигантоклеточном ядре ретикулярной, формации ствола мозга, этот центр активирует взаимодействие центров сна и бодрствования. Во время парадоксального сна работают активирующие системы, — использующие в качестве медиаторов ацетилхолин, глютаминовую и аспарагиновую кислоты. Все же остальные активирующие медиаторы (норадреналин, серотонин, дофамин и гистамин) в это время не работают. Это «молчание», моноаминоэргических нейронов ствола мозга определяет различие между бодрствованием и парадоксальным сном, или на психическом уровне — различие между восприятием внешнего мира и сновидений. Установлено, что во время ПС клетки мозга чрезвычайно активны, но к ним

1. не поступает информация от органов чувств и

2. не передается возбуждение на мышечную систему. Парадоксальный сон жизненно необходим.

Список литературы

Батуев А.С. Высшая нервная деятельность. — М. Высшая школа, 1991

Данилова II.Н. Крылова АЛ. Физиология высшей нервной деятельности Роста -на-Дону, Феникс, 1999

Данилова Н.Н. Психофизиология М. Аспект пресс, 1999

К’овальзон В.М. /7 Журн. эволюц. биохимии и физиологии. 1993. Т.29. № 5−6

Кураев Т.А. Алейникова ТВ. Думбай В.Н. Фельдман ГЛ. Физиология центральной нервной системы Ростов-на-Дону, Феникс, 2000

Батуев А.С. Высшая нервная деятельность. — М. Высшая школа, 1991, с. 159

Кураев Т.А. Алейникова ТВ. Думбай В.Н. Фельдман ГЛ. Физиология центральной нервной системы Ростов-на-Дону, Феникс, 2000, с. 144

К’овальзон В.М. /7 Журн. эволюц. биохимии и физиологии. 1993. Т.29. № 5−6. С.62

1

Список литературы

1.Батуев А.С. Высшая нервная деятельность. — М. Высшая школа, 1991

2.Данилова II.Н. Крылова АЛ. Физиология высшей нервной деятельности Роста -на-Дону, Феникс, 1999

3.Данилова Н.Н. Психофизиология М. Аспект пресс, 1999

4.К'овальзон В.М. /7 Журн. эволюц. биохимии и физиологии. 1993. Т.29. № 5−6

5.Кураев Т.А. Алейникова ТВ. Думбай В.Н. Фельдман ГЛ. Физиология центральной нервной системы Ростов-на-Дону, Феникс, 2000

список литературы

referatbooks.ru

Механизмы сна. Психология и физиология сна

Похожие главы из других работ:

Защитные механизмы психики

2.1 Механизмы защиты

В структуре нашей личности существует множество несообразностей и противоречий. Например, какая-то часть нас может нуждаться в постоянном внимании, чтобы чувствовать себя в большей безопасности...

Защитные механизмы психики в депрессивных состояниях

2.3 Механизмы депрессии

Что ж, теперь мы, в общих чертах, знакомы с депрессией. Но прежде чем перейти к разбору ее симптомов, нам необходимо конкретизировать некоторые моменты, а именно -- те психические механизмы, которые создают нашу депрессию...

Исследование взаимосвязи между креативностью и составляющими социально-психологической адаптированности подростков

1.2 Механизмы креативности

Предполагая существование творческой способности как таковой, необходимо проследить процесс ее возникновения и развития. Попытка выявить наследственные детерминанты креативности была предпринята в работах исследователей...

Место и роль речи в важнейших психических процессах

1.1 Механизмы речи

Речь - это всегда конкретный процесс использования информантом языковых знаков. Но поскольку этот процесс всегда двусторонний, предусматривающий другого партнера коммуникации, разные роли в процессе коммуникации - пассивные или активные...

Механизмы психологической защиты

Защитные механизмы

Механизмы защиты можно разделить по уровню зрелости на протективные (вытеснение, отрицание, регрессия, реактивное образование и т.п.) и дефензивные (рационализация, интеллектуализации, изоляция, идентификация, сублимация, проекция, смещение)...

Образ жизни и личная безопасность

4. Защитные механизмы

Защитные механизмы - бессознательные действия (противодействия) человека, направленные на защиту от тех опасностей (угроз), которым он подвергается со стороны окружающей его реальности и своего собственного внутреннего мира...

Психология и физиология сна

Механизмы сна

Прямое изучение нейронов, вовлеченных в регуляцию смены сна и бодрствования, проведенное во второй половине XX века, показало, что нормальное функционирование коры мозга, обеспечивающее весь спектр сознательной деятельности человека...

Работа психолога на этапе адаптации первоклассников к школе

1.3.2 Механизмы адаптации

Р.В. Овчарова определяет поведение как «совокупность конкретных, в данный момент протекающих деятельностей» и говорит о том, что поведение может быть названо адаптивным, если « посредством его получен целесообразный, полезный результат» (21,22,)...

Речевая манипуляция в переговорах

4. Защитные механизмы

В процессе переговоров, если используется манипуляция, неизменно один из участников оказывается в роли манипулируемого, что не всегда приятно. В такой ситуации оказаться довольно просто, так как заметить манипуляцию собой достаточно непросто...

Самосознание личности

1. Механизмы самосознания

Первый из них - это способность к осознанию психических явлений. Уже в течение первого года жизни у ребенка формируется способность отделить себя от своих зрительных образов, т. е. осознать то, что мир существует независимо от него...

Сознание и функциональная ассиметрия головного мозга

3. Механизмы памяти

ПАМЯТЬ - это психическое свойство человека, способность, к накоплению, (запоминанию) хранению, и воспроизведению опыта и информации. Другое определение, говорит что память - это способность вспоминать отдельные переживания из прошлого...

Сон

2. Механизмы сна

В состоянии медленного сна клетки мозга не выключаются и не снижают своей активности, а перестраивают ее; при парадоксальном сне большая часть нейронов коры головного мозга работает столь же интенсивно, как и при самом активном бодрствовании...

Теории и виды ощущений

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ

Ощущение - результат нервных процессов, происходящих в специальных нервных устройствах - анализаторах. Этот процесс не что иное, как рефлекс (см. рис. 11). Анализатор - сложный комплекс анатомических структур...

Теория социализации

6.Механизмы социализации

Социализация человека во взаимодействии с различными факторами и агентами происходит с помощью ряда так называемых механизмов. Существуют различные подходы к рассмотрению механизмов социализации. Так, французский социальный психолог Г...

Функционирование эмоций в процессе целеобразования

1.2.1 Механизмы целеобразования

О.К...

psy.bobrodobro.ru

Доклад - Механизмы сна. - Биология

Сон — жизненно необходимое периодически наступающее особоефункциональное состояние, характеризующееся специфическими электрофизиологическими, соматическими и вегетативными проявлениями.

Известно, что периодическое чередование естественного сна и бодрствования относится к так называемым циркадианным ритмам и во многом определяется суточным изменением освещенности. Человек примерно треть своей жизни проводит во сне, что обусловило давний и пристальный интерес у исследователей к этому состоянию.

По определению И. П. Павлова и многих его последователей, естественный сон представляет собой разлитое торможение кортикальных и субкортикальных структур, прекращение контакта с внешним миром, угашение афферентной и эфферентной активности, отключение на период сна условных и безусловных рефлексов, а также развитие общей и частной релаксации. Современные физиологические исследования не подтвердили наличия разлитого торможения. Так, при микроэлектродных исследованиях обнаружена высокая степень активности нейронов во время сна практически во всех отделах коры большого мозга. Из анализа паттерна этих разрядов был сделан вывод, что состояние естественного сна представляет иную организацию активности головного мозга, отличающуюся от активности мозга в состоянии бодрствования.

Выделяют следующие основные стадии сна:

1. стадия I — дремота, процесс погружения в сон. В течение ночного сна эта стадия обычно непродолжительна (1— 7 мин). Иногда можно наблюдать медленные движения глазных яблок (МДГ), при этом быстрые их движения (БДГ) полностью отсутствуют;

2. стадия II характеризуется появлением на ЭЭГ так называемых сонных веретен (12—18 в секунду) и вертекс-потенциалов, двухфазовых волн с амплитудой около 200 мкВ на общем фоне электрической активности амплитудой 50—75 мкВ, а также К-комплексов (вертекс-потенциал с последующим «сонным веретеном»). Эта стадия является наиболее продолжительной из всех; она может занимать около 50 % времени всего ночного сна. Движения глаз не наблюдаются;

3. стадия III характеризуется наличием К-комплексов и ритмической активностью (5—9 в секунду) и появлением медленных, или дельта-волн (0,5—4 в секунду) с амплитудой выше 75 мкВ. Суммарная продолжительность дельта-волн в этой стадии занимает от 20 до 50 % от всей III стадии. Отсутствуют движения глаз. Довольно часто эту стадию сна называют дельта-сном.

4. Стадия IV — стадия «быстрого», или «парадоксального», сна характеризуется наличием десинхронизированной смешанной активности на ЭЭГ: быстрые низкоамплитудные ритмы (по этим проявлениям напоминает стадию I и активное бодрствование — бета-ритм), которые могут чередоваться с низкоамплитудными медленными и с короткими вспышками альфа-ритма, пилообразными разрядами, БДГ при закрытых веках.

Ночной сон обычно состоит из 4—5 циклов, каждый из которых начинается с первых стадий «медленного» сна и завершается «быстрым» сном. Длительность цикла у здорового взрослого человека относительно стабильна и составляет 90—100 мин. В первых двух циклах преобладает «медленный» сон, в последних — «быстрый»,.а «дельта»-сон резко сокращен и даже может отсутствовать

 

Переход от бодрствования ко сну предполагает два возможных пути. Прежде всего не исключено, что механизмы, поддерживающие бодрствующее состояние, постепенно «утомляются». В соответствии с такой точкой зрения сон — это пассивное явление, следствие снижения уровня бодрствования. Однако не исключено и активное торможение обеспечивающих бодрствование механизмов. Важную роль в регуляции цикла сон — бодрствование играет ретикулярная формация ствола мозга, где находится множество диффузно расположенных нейронов, аксоны которых идут почти ко всем областям головного мозга, за исключением новой коры (неокортекса). Ее роль в цикле сон — бодрствование была исследована в конце 40-х годов Г. Моруцци и Н. Мэгуном. Они обнаружили, что высокочастотное электрическое раздражение этой структуры у спящих кошек приводит к их мгновенному пробуждению. И напротив, повреждения ретикулярной формации вызывают постоянный сон, напоминающий кому; перерезка же только сенсорных трактов, проходящих через ствол мозга, такого эффекта не дает.

Серотонинергические нейроны также играют весьма важную роль в регуляции бодрствования и сна. В верхних отделах ствола мозга есть две области — ядра шва и голубое пятно, для нейронов которых характерны такие же обширные проекции, как и для нейронов ретикулярной формации, т.е. достигающие многих областей ЦНС. Медиатором в клетках ядер шва служит серотонин (5-гидрокситриптамин, 5-НТ), а голубого пятна — норадреналин. Разрушение ядер шва у кошки приводит к полной бессоннице в течение нескольких дней; за несколько следующих недель сон нормализуется. Частичная бессонница может быть также вызвана подавлением синтеза 5-НТ n-хлорфенилаланином. Ее можно устранить введением 5-гидрокситриптофана, предшественника серотонина, не проникающего через гематоэнцефалический барьер. Двустороннее разрушение голубого пятна приводит к полному исчезновению БДГ-фаз, не влияя на медленноволновой сон. Истощение запасов серотонина и норадреналина под влиянием резерпина вызывает, как и следовало ожидать, бессонницу. Однако оказалось, что нейроны ядер шва наиболее активны и выделяют максимум серотонина не во время сна, а при бодрствовании. Кроме того, возникновение БДГ, по-видимому, обусловлено активностью нейронов не столько голубого пятна, сколько более диффузного подголубого ядра. Судя по результатам недавних экспериментов, серотонин служит и медиатором в процессе пробуждения, и «гормоном сна» в бодрствующем состоянии, стимулируя синтез или высвобождение «веществ сна», (факторов сна), которые в свою очередь вызывают сон. Были сделаны попытки обнаружить особые вещества либо после длительного лишения сна, либо у спящего человека. Первая из этих попыток основана на предположении о том, что фактор(ы) сна во время бодрствования накапливаются до вызывающего сон уровня, а вторая — на гипотезе, согласно которой они образуются или выделяются во сне.Исследования дали определенные результаты. Так, при проверке первой гипотезы из мочи и цереброспинальной жидкости человека и животных был выделен небольшой глюкопептид -фактор S, вызывающий медленноволновой сон при введении другим животным. Существует, по-видимому, и фактор сна с БДГ. Изучение второй гипотезы привело к открытию индуцирующего глубокий сон нонапептида (в настоящее время он уже синтезирован), так называемого пептида д-сна (DSIP, delta-sleep inducing peptide). Однако пока не известно, играют ли эти и многие другие «вещества сна», обнаруженные при проверке обеих гипотез, какую-либо роль в его физиологической регуляции. Более того, выделенные пептиды часто вызывают сон лишь у животных определенного вида; кроме того, он возникает и под действием других веществ. Однако сросшиеся девочки-близнецы могли спать порознь, что свидетельствует о второстепенной роли гуморальных факторов и решающей роли в развитии сна нервной системы.

www.ronl.ru

Нейрофизиологические механизмы сна

Количество просмотров публикации Нейрофизиологические механизмы сна - 286

Исходным состоянием любой формы активности и бодрствования является сознание. Сознание — это способность адекватно ориентироваться в окружающей среде, правильно оценивать свой статус и взаимосвязь с окружающими, способность адекватно воспринимать и перерабатывать информацию. Одним из состояний подавления сознания является сон.

Сон — это состояние, характеризующееся значительным ослаблением связей с внешним миром. Сон играет роль восстановительного процесса. Во время сна снижается интенсивность обменных процессов, мышечный тонус, уменьшается частота сердечных сокращений. Сон необходим для нормальной умственной деятельности. При длительном сокращении сна снижается умственная работоспособность, повышается раздражительность, могут наступить отклонения психики.

Работами И. П. Павлова и его учеников показано, что сон и внутреннее торможение по своей природе являются единым процессом. Внутреннее торможение во время бодрствования охватывает лишь отдельные группы клеток, а во время сна иррадиирует по коре больших полушарий и на нижелœежащие отделы головного мозга, обеспечивая необходимый покой и возможность восстановления. И. П. Павлов расценивал сон как охранительное торможение, распространившееся в высших отделах нервной системы.

Сегодня установлено существование в стволовой части головного мозга образований, оказывающих влияние на наступление сна и бодрствования. Поддержание состояния бодрствования связано с функцией ретикулярной формации ствола мозга, которая, получая сигналы из всœех сенсорных систем по неспецифическим афферентным волокнам, оказывает генерализованное активирующее влияние на кору больших полушарий. Перерезка мозга выше ретикулярной формации и прекращение тем самым восходящих активирующих влияний вызывает у животного непрерывный сон. Наступление сна связывается также с возбуждением определœенных структур мозга, так называемых центров сна, расположенных в базальных отделах переднего мозга, таламуса и задней части ретикулярной формации, раздражение которых подавляет активность ретикулярной формации, и наступает глубокий сон. Повреждение центров сна вызывает бессонницу.

По энцефалической картике различают две стадии сна: медленный или ортодоксальный сон (дельта-волны) и быстрый или парадоксальный сон (альфа и бетта-волны), занимающий 25 % у взрослого и 58 % у новорожденного от длительности сна.

Наиболее глубокий сон характеризуется снижением всœех функций организма, отсутствием сновидений и быстрых движений глаз. Хотя это и глубокий сон, но человек может быстро проснуться при действии особо важных для него раздражителœей, к примеру, при звуке шагов, детском плаче, скрипе дверей; при этом он может не просыпаться от громких, но привычных и безразличных для него раздражителœей. И. П. Павлов объяснял это явление наличием в коре больших полушарий на фоне общего торможения ʼʼбодрствующихʼʼ центров, которые он назвал сторожевыми пунктами.

При изучении электрической активности мозга во время сна было замечено, что периодически через каждые 80—90 мин медленные ритмы в электроэнцефалограмме сменяются быстрыми, высокочастотными ритмами, сходными с ритмами бодрствующего мозга. В это время регистрируются быстрые движения глаз, увеличивается частота пульса и дыхания. Это периоды так называемого парадоксального сна. Несмотря на то, что в парадоксальном сне регистрируются такие же ритмы, как при активном бодрствовании, восприятие внешних сигналов резко угнетено. И разбудить человека еще труднее, чем во время медленного сна. Наиболее важной особенностью парадоксального сна является наличие сновидений. Предполагается, что характерные для этой фазы сна ʼʼактивныеʼʼ ЭЭГ отражают нейродинамические процессы, связанные со сновидением. Периодическое возникновение во время ночного сна парадоксального сна объясняется функционированием определœенной нейрохимической системы. Разрушение так называемого голубого ядра, содержащего большое количество медиатора норадреналина и расположенного в нижней части ретикулярной формации ствола, приводит к выпадению стадии парадоксального сна.

В целом ночной сон складывается из циклов, а каждый цикл из пяти стадий: одной — быстрого и четырех — медленного сна. Эти периоды образуют биологический ритм продолжительностью 1,5 ч. Как выяснилось, быстрый сон, хотя и составляет одну часть стадий сна, крайне необходим организму человека. В случае если взрослого человека лишить быстрого сна в течение только одной ночи, то появляется резкая раздражительность. Более долгое отсутствие быстрого сна может привести к расстройству психики.

В процессе развития ребенка изменяется соотношение между продолжительностью бодрствования и сна. Прежде всœего уменьшается продолжительность сна. Продолжительность суточного сна новорожденного — 21 ч, во втором полугодии жизни ребенок спит 14 ч, в возрасте четырех лет — 12 ч, в 10 лет — 10 ч. Потребность в суточном сне у взрослого составляет 7—8 ч. Становление электроэнцефалографической картины сна происходит на ранних этапах развития. Все стадии сна, включая парадоксальный сон, выражены уже у грудных детей.

referatwork.ru


Смотрите также