II. Бодрствование.

Состояние бодрствования – результат активного приспособления организма к меняющимся условиям. Зависит от умения фиксировать внешние и внутренние сигналы (восприятие), желания (мотив, потребность), задачи и цели (познавательная сфера), возможность перемещаться (двигательная сфера).

Бодрствование – неунитарное состояние: бодрствующий человек может быть внимательным/рассеянным, расслабленным/напряженным и др. От этого зависит эффективность деятельности.

Типы процессов активации:

1. общее повышение уровня активности мозговых структур

2. частные изменения активности в отдельных областях, связанных с процессами внимания. Кратковременный процесс активации, входящий в систему ОР. Проявляется в виде депрессии альфа-ритма и доминирования высокочастотной активности.

В основе разных видов поведения (пищевое, оборонительное и др) лежат разные активационные процессы.

Основные системы активации:

• обусловлена функционированием ретикулярной формации, префронтальных и премоторных отделов левого полушария. На поведенческом уровне: сдвиг общего уровня активности. Бремер: Выявил роль ретикулярной формации в активности. Эксперимент: кошка с перерезанным мозговым стволом сохраняла электрическую активность бодрствования. При перерезке среднего мозга – кома, обусловленная разъединением ретикулярной формации и коры мозга. Ретикулярная формация активируется под воздействием любого стимула возбуждает кору больших полушарий, в т.ч. ядра таламуса.

• Септо-гиппокампальных структур. На поведенческом уровне: изменение эмоционально-личностной сферы.

• Голубое пятно: активность голубого пятна коррелирует с поведенческой активностью. Крысы с вживленными в эту область электродами проявляли низкую активность в поведении, которое соответствует высокому уровню бодрствования: животинка пила сладкую воду и умывалась, при этом импульсация была снижена. Разрешение противоречия: голубое пятно коррелирует не с неспецифической активацией, а с бдительностью (реакция на внешние воздействия, ОР).

• Также участвуют структуры базальной области переднего мозга (их разрушениебессонница).

Мозаики активности всех структур создает конкретный уровень активации. Ретикулярная формация среднего мозга имеет организующее значение, формирует фоновую активность.

11. Сон как особая форма активности мозга. Нейрофизиологические и биохимические механизмы регуляции сна. Теории сна. Эволюционное происхождение сна (сон у животных).

Сон как особая форма психической активности

Сны есть у всех людей, и во всех стадиях, но сообщают только проснувшиеся в парадоксальную фазу сна (в 80% случаев). В другие фазы только в 20% случаев.

Особая форма — люцидные сновидения. Человек осознаёт, что он спит.

Проснуться в 3—4 часа по будильнику, очистить зубы, лечь, закинуть голову на подушку, дать себе установку, например, увидеть свою руку. Когда увидел во сне свою руку, понимаешь, что сон, и можешь делать, что угодно.

Сон – это особое функциональное состояние организма, состояние активности мозга, характеризующееся 1) снижением уровня сознания; 2) зеванием; 3) понижением чувствительности сенсорных систем; 4) урежением ЧСС, снижением секреторной деятельности желез (слюнных – сухость слизистой рта; слезных – жжение глаз, слипание век). это не перерыв в деятельности мозга, это просто иное состояние. Продолжительность сна: 7-8 ч в сутки.

Структура сна. Сон – особое состояние сознания человека, включающее в себя ряд стадий, фаз активности, повторяющихся примерно с 1,5 часовой цикличностью. 4-6 циклов за ночь. Появление этих стадий обусловлено активностью различных структур мозга. Весь период сна делится на две фазы: медленный и быстрый сон. они отличаются по ЭЭГ, по двигательной активности глаз (ЭОГ), тонусу мышц и многочисленным вегетативным показателям (ЧСС, ЧД, ЭАК и т.д.)

I. Структуры, обеспечивающие развитие медленного сна:

- Передние отделы гипоталамуса (преоптические ядра)

- Неспецифические ядра таламуса

- Ядра шва (содержат тормозный медиатор серотонин)

- Тормозный центр Моруцци (средняя часть моста)

II. Центры быстрого сна:

§ Голубое пятно

§ Вестибулярные ядра продолговатого мозга

§ Верхнее двухолмие среднего мозга

§ Ретикуляная формация среднего мозга (центры БДГ)

III. Центры, регулирующие цикл сна:

o Голубое пятно (стимуляция – пробуждение)

o Отдельные участки коры больших полушарий

Во время сна в целом не происходит уменьшения средней частоты активности нейронов по сравнению с состоянием спокойного бодрствования. В быстром же сне спонтанная активность нейронов может быть выше, чем в напряженном бодрст­вовании. В медленном и быстром сне активность различ­ных нейронов организована по-разному.

Кроме электрофизиологических для отдельных ста­дий сна характерны определенные гормональные сдвиги. Так, во время дельта-сна увеличена секреция гормона роста, стимулирующего тканевой обмен. Во время быст­рого сна усилена секреция гормонов коры надпочечников, которая в бодрствова­нии возрастает при стрессе. Интенсивность энергетического обмена в мозговой ткани во время медленного сна почти такая же, как в состоянии спокойного бодр­ствования, а во время быстрого сна значительно выше. Таким образом, можно утверждать, что мозг активен во время сна, хотя эта ак­тивность качественно иная, чем при бодрствовании, и в разных стадиях сна имеет свою специфику.

У сна есть нервные и биохимические механизмы.

Ядра шва запускают сам сон, а также стадию 4 — глубокий сон.

Центр бодрствования (голубоватое пятно) также участвует в регуляции на, запуская и выключая фазу парадоксального сна. Они обеспечивают циклическое чередование. В глубоком сне наблюдается диссоциация между полушариями. В парадоксальном сне активировано правое полушарие (префронтальная кора, поясная извилина, верхняя и нижняя париетальные доли — области, вязанные с памятью. вниманием и эмоциями) — снятся сны.

Из венозной крови кролика, проходившего сеанс электросна, был выделен белок, вызывающий стадию медленного сна. Дельтасониндуцирующий пептид. Небольшие изменения в молекуле пептида могут сильно нарушать протекание сна. Этот белок образуется в нейросекреторных ядрах гипоталамуса под влиянием ядер шва.

По своей организации сон млекопитающих и птиц не отличается от сна человека, хотя медленный сон у животных менее дифференцирован, процентное соотношение медленного и быстрого сна различно у разных животных, а циклы сна, как правило, короче. «Короткая интенсивная жизнь идет рука об руку с долгим сном и коротким циклом сна». У крысы цикл сна продолжаем 12 мин, у собаки — 30 мин, у слона — около 2 ч. Особенности организации сна связаны с экологией животных.

У птиц периоды быстрого сна очень короткие, при этом в связи с полной мышечной атонией опускается голова, падают крылья. Если птица сидит на ветке, при падении тонуса мышц ног сжимаются пальцы, и птица может спать, не падая с ветки.

Сон копытных также связан с их образом жизни — стадностью, боязнью хищ­ников — и имеет характер «рваного» сна (после каждого цикла сна животное под­нимает голову и осматривается, поэтому в каждый данный момент некоторые осо­би обязательно бодрствуют). Характер растительной пищи требует длительного пережевывания, и поверхностные стадии сна протекают у жвачных во время жевания.

У норковых млекопитающих хорошо выражена цикличность, они много спят, и быстрый сон занимает до 1/3 всего времени сна. Для многих из них характерна сезонная спячка. Она характеризуется потерей способности к терморегуляции, резким уменьшением количества дыхательных движений и сердечных сокраще­ний, падением общего уровня обмена веществ. У некоторых крупных млекопи­тающих (медведи, еноты, отчасти барсуки) наблюдается сезонный сон, или фа­культативная спячка. В этом случае температура тела, количество дыхательных движений и общий уровень обменных явлений снижаются мало. При изменении внешних условий подобный сон легко может быть прерван.

Особенности сна морских млекопитающих также связаны с их экологией. Для каждого дыхательного акта как во время сна, так и во время бодрствования они должны всплыть, чтобы выставить ноздри в воздух. В зависимости от образа жиз­ни возникли разные формы адаптации. Так, при электрофизиологической регист­рации сна у дельфинов Л. Мухаметов обнаружил феномен «однополушарного» сна — дельта-волны возникали только в одном полушарии (поочередно в правом или левом). При этом в другом полушарии картина ЭЭГ соответствовала поверх­ностным стадиям медленного сна или бодрствованию. ЭЭГ, соответствующая по­верхностным стадиям медленного сна, могла наблюдаться и в обоих полушариях одновременно; признаков быстрого сна выявить не удалось. Такой же «однополу­шарный» медленный сон появляется у ушастых тюленей (котики и сивучи), когда они находятся в бассейне и не могут выйти на сушу. Когда же они спят на суше, в обоих полушариях у них наблюдается ЭЭГ, свойственная обычному медленно­му сну; регистрируется много эпизодов быстрого сна.

У тюленей и морских львов, которые только часть жизни проводят в воде, весь цикл сна развивается в течение дыхательной паузы. Они хорошо «продыхиваются», делая несколько глубоких вдохов, и ныряют. За 15-20 мин происходит смена стадий медленного сна и быстрый сон, и они выныривают для следующего «продыхивания».

Таким образом, сон является жизненно необходимым для высокоорганизован­ных животных. При этом особенности сна различных животных отражают его приспособительный характер к условиям обитания и факторам внешней среды.

Теории сна. Исторически первая теория связана с происхождением сна как накоплением некоторых сомногенных факторов во время бодрствования. Вводили экстракт спинномозговой жидкости от сонных животных отдохнувшим. Те становились сонными. Но наблюдения за сиамскими близнецами не подтвердили это.

Вторая гипотеза — анаболическая. Сон как восстановление ресурсов организма. В медленную фазу это происходит в теле, а в парадоксальную — в мозге. В фазу дельта-сна выделяется гормон роста. Но вроде бы мало аминокислот, кушал-то давно. Но, возможно, этого хватает.

Третья гипотеза — две восходящие системы цикл сна-бодрствования. Есть система запуска бодрствования, которая обеспечивает парадоксальную фазу сна. Катехоламинэргические нейроны ствола, моста и среднего мозга. Вторая система — серотонинэргические нейроны ядер шва — запускают сон вообще и обеспечивают глубокий сон. Теория Жувэ.

Ещё одна гипотеза — циклодианная гипотеза уделяет особое внимание наличию циклов. Есть цикл, который работает сам, но может изменяться в связи с внешними воздействиями. Механизм работы «третьего глаза». Этот механизм включает шишковидную железу (эпифиз) (у низших животных там глаз с хрусталиком, от которого сразу уходят в эпифиз сигналы). На свету активируются фоторецепторы, запуская активность пинеалоцитов, на свету пинеалоциты выделяют в кровь гормон серотонин. Рецепторы серототнина присутствуют практически во всех клетках организма. Итог — активация организма. Если света нет, пинеалоциты выделяют мелатонин. Оба гормона — производные криптофана. С мелатонином вязана надежда на излечение рака, коррекция циклов, замедление старения. Это вещество на пике популярности. Для мелатонина рецепторы присутствуют во всех органах. Мелатонин оказывает седативный эффект. При недостатке серотонина и избытке мелатонина нарастает вялость, возникают депрессии. Светотерапия. При нарушении выработки мелатонина патологически раннее развитие половой системы. В начале пубертатного периода резко падает количество мелатонина.