Сон
млекопитающие, птицы, рыбы и даже дрозофилы
• Физиологически обычный сон отличается от других, похожих на него состояний — анабиоза ( «спячки» ), гипнотического сна, комы, обморока, летаргического сна.
• во сне повышается уровень анаболических процессов и снижается катаболизм.
Сон • Сон представляет собой не просто покой, т. е. отсутствие активности, • Это особое состояние нервной высшей деятельности, и это состояние не однородно
• Теории активного и пассивного сна
Структура сна • Сон — включает ряд стадий, повторяющихся в течение ночи. Появление этих стадий обусловлено активностью различных структур мозга. • • 1 -я стадии медленного сна, которая длится 5 -10 минут. 2 -я стадия, которая продолжается около 20 минут. 3 -4 стадия 30 -45 минут После этого снова возвращается во 2 -ю стадию медленного сна, после которой возникает первый эпизод быстрого сна, который имеет короткую продолжительность — около 5 минут. • Первый цикл имеет длительность 90 -100 минут. Затем циклы повторяются, при этом уменьшается доля медленного сна, и постепенно нарастает доля быстрого сна (REM-сон), последний эпизод которого в отдельных случаях может достигать 1 часа. В среднем, пять полных циклов.
Медленный сон (медленноволновой сон, ортодоксальный сон), 80 -90 минут. • 1. Альфа-ритм уменьшается, и появляются низкоамплитудные медленные тета-ритмы, по амплитуде равные или превышающие альфа-ритм. • Дремота с полусонными мечтаниями, абсурдными или галлюциногенными мыслями и иногда с гипногогическими образами (сноподобными галлюцинациями). • Мышечная активность снижается, снижается частота дыхания и пульса, замедляется обмен веществ, и понижается температура, глаза могут совершать медленные движения. В этой стадии могут интуитивно появляться идеи, способствующие успешному решению той или иной проблемы или иллюзия существования их. • В ЭЭГ могут регистрироваться острые вертексные волны, POSTS, изредка наблюдается гипногогическая гиперсинхрония. В этой стадии могут отмечаться гипногогические подергивания.
Медленный сон (медленноволновой сон, ортодоксальный сон), 80 -90 минут. • 2 стадия. (неглубокий или лёгкий сон). Дальнейшее снижение тонической мышечной активности. Сердечный ритм замедляется, температура тела снижается, глаза неподвижны. • Занимает в целом около 45 -55 % общего времени сна. Первый эпизод второй стадии длится около 20 минут. • В ЭЭГ доминируют тета-волны, появляются так называемые «сонные веретёна» — сигма-ритм, который представляет собой учащённый альфа-ритм (12— 14— 20 Гц). • С появлением «сонных веретён» происходит отключение сознания; в паузы между веретёнами (а они возникают примерно 2— 5 раз в минуту) человека легко разбудить. Эпизодически сонные веретена могут включаться в структуру стадий 3 -4. Повышаются пороги восприятия.
Медленный сон (медленноволновой сон, ортодоксальный сон), 80 -90 минут. • Третья стадия. Медленный сон. Стадия классифицируется как 3 -я, если дельта-колебания (2 Гц) занимают менее 50 % и 4 -я стадия — если дельта составляет более 50 %. • Четвёртая стадия. Самый глубокий медленный дельтасон. Преобладают дельта-колебания (2 Гц). Третью и четвёртую стадии часто объединяют под названием дельта-сна. В это время человека разбудить очень сложно; возникает 80 % сновидений, и именно на этой стадии возможны приступы лунатизма, ночные ужасы, разговоры во сне и энурез у детей. Однако человек почти ничего из этого не помнит
Быстрый сон ( быстроволновой сон, парадоксальный сон, стадия быстрых движений глаз, или сокращённо БДГ-сон, REM-сон). • Это — пятая стадия сна, она была открыта в 1953 г. Клейтманом и его аспирантом Асеринским. Быстрый сон следует за медленным и длится 10— 15 минут. • На ЭЭГ наблюдаются быстрые колебания электрической активности, близкие по значению к бета-волнам пилообразной волны. В этот период электрическая активность мозга сходна с состоянием бодрствования. Вместе с тем (и это парадоксально) в этой стадии человек находится в полной неподвижности, вследствие резкого падения мышечного тонуса. Однако глазные яблоки очень часто и периодически совершают быстрые движения под сомкнутыми веками. Существует отчётливая связь между БДГ и сновидениями. Если в это время разбудить спящего, то в 90 % случаев можно услышать рассказ о ярком сновидении.
Регуляция сна • Заднее гипоталамическое ядро – центр регуляции сна Rapid Eye Movements (REM или «быстрый» сон)
Быстрый сон • • Электроэнцефалограмма отражает состояние активации и походит скорее на ЭЭГ 1 -й стадии сна. Первый эпизод быстрого сна наступает через 70 -90 минут от момента засыпания, длится 5 -10 минут. П о ходу сна длительность последующих эпизодов БДГ-сна нарастает, достигая под утро нескольких десятков минут. У взрослого человека доля REM-фазы составляет около 20 -25 % общего времени сна. Фаза быстрого сна от цикла к циклу удлиняется, а глубина снижается. Прерывание сна в быстрой фазе вызывает более тяжёлые последствия по сравнению с нарушениями медленного сна. Часть прерванного быстрого сна должна восполняться в следующих циклах. • Предполагают, что быстрый сон обеспечивает функции психологической защиты, переработку информации, её обмен между сознанием и подсознанием. • Слепым от рождения снятся звуки и ощущения
Быстрый «Вегетатика» Во время быстрого сна наблюдается усиление секреции гормонов надпочечников, усиление мозгового кровотока, изменение частоты сердечных сокращений, различные формы аритмий, • подъёмы и падения артериального давления, изменения паттернов дыхания, • эрекция полового члена и клитора. • • •
• медленный
• Сновидения Brain activity when listening to language (left) and ambiguous words (right), when awake (top) or sleepy (bottom).
О сновидениях • В 2008 году Yukiyasu Kamitani • воспроизвели изображения, который видели испытуемые, основываясь только на данных ф. МРТ их зрительных зон.
• Моделирование изображения мозгом. Kamitani et al. , Neuron, 2008
Структуры, обеспечивающие развитие медленного сна: • • гипоталамус Неспецифические ядра таламуса Ядра шва (серотонин) Тормозной центр Моруцци (средняя часть моста)
Центры быстрого сна: • Голубое пятно • Вестибулярные ядра продолговатого мозга • Верхнее двухолмие среднего мозга • Ретикулярная формация среднего мозга (центры БДГ)
Центры, регулирующие цикл сна: • Голубое пятно (стимуляция — пробуждение) • Отдельные участки коры больших полушарий
Регуляция суточных ритмов
Как спят звери
• Холоднокровные животные (ящерицы, черепахи, рыбы) тоже спят, хотя ранее считалось, что они просто замирают с наступлением ночи • .
• Лошади и овцы могут спать стоя или лёжа • во сне в положении стоя не проявляется фаза БДГ.
Кошки спят около 16 часов в сутки
• Китообразные, дельфины и птицы способностью к одностороннему сну • Спящее и бодрствующее полушария меняются. Для дыхания. • Бутылконосые дельфины и косатки в первый месяц жизни вообще не нуждаются во сне.
Жирафы спят на коленях
лисы • укладываются на бок, а хвост закручивают к голове.
львы лежат на спине, сложив передние лапы на груди,
Летучие мыши засыпают, только подвесившись вниз головой.
• Птицы могут спать сидя, стоя, а некоторые даже на лету или «на плаву» (утки).
• Мигрирующие птицы выработали механизм, который позволяет им спать во время длительных перелетов: каждые 1015 минут птица залетает в центр стаи и лишь слегка машет крыльями. Она парит на воздушных потоках, которые создает вся стая. Потом птицы меняются местами.
