Сон и деятельность мозга. Мозг во время сна

О том, что сон делится на несколько стадий, одна из которых — стадия быстрого сна , ученые догадались 55 лет назад. Честь этого открытия принадлежит студенту Чикагского университета Юджина Азерински и его научному руководителю Натаниэлю Клейтману.

Оказалось, что человек вроде бы и спит, но его глазные яблоки энергично движутся, а сам он видит яркие, запоминающиеся сны . Мало того, бодрствование с закрытыми глазами занимает пятую часть всего времени сна, и в это время клетки мозга весьма активны: они, как показывают сегодняшние исследования, заняты переработкой информации.

Итак, как теперь известно, из каждых восьми часов мы понастоящему спим лишь шесть часов с небольшим. В фазе быстрого сна наш мозг не принимает новой информации от органов чувств и не подает команды мышцам: он перерабатывает полученную и (sic!) создает программы поведения на будущее, приводит в порядок и укрепляет нашу память, что позволяет на следующее утро пользоваться ею более эффективно. То, что утро вечера мудренее, люди заметили в незапамятные времена. Но почему? Долгие десятилетия исследователи считали, что сон укрепляет память, поскольку служит пассивной защитой от наслоения новых впечатлений. Мы забываем, потому что новая информация выталкивает прежде полученные воспоминания. А когда мы спим, новая информация не поступает, и у мозга есть возможность разложить полученную за день информацию по полочкам, где она и может закрепиться. Оказалось, однако, что сон укрепляет память весьма активно, и в этом процессе участвует его быстрая фаза.

Что видят грызуны во сне?

Ученые пока не знают точно, как функционирует наша память. Есть предположение, что вчерашние события всплывают снова благодаря активизации связей между сотнями, тысячами или, возможно, даже миллионами нейронов. Так образуются активные зоны, возбуждая которые опять и опять, мы даем задание мозгу закрепить полученные сведения или вернуть что-то давно позабытое. Поэтому и говорят, что повторенье — мать ученья. Таким образом группа клеток, которые вместе возбуждаются, образуют воспоминание, например, о пройденном накануне на уроке географии или о том, где лежат ключи от квартиры.

Современные приборы позволяют наблюдать за тем, какие именно зоны мозга работают в данный момент, чем и воспользовались нейробиологи Мэтью Уилсон и Брюс Мак-Нотон из Университета Аризоны. Они вживили в мозг крыс импланты, позволяющие регистрировать активность нейронов, и пустили животных бегать от кормушки к кормушке по замкнутому маршруту. Когда крысы проходили разные участки маршрута, у них активировались разные клетки гиппокампа — структуры мозга, ответственной за пространственную память. Активность разных «клеток места» так тесно соотносилась с физической локализацией крысы, что исследователи могли следить за перемещением животных по маршруту, просто наблюдая за тем, какие клетки в данный момент работают. Когда крысы набегались и заснули, экспериментаторы продолжали записывать активность «клеток места» и обнаружили, что клетки возбуждаются в прежнем порядке, как если бы крысы во сне проходили маршрут.

Обучение во сне: миф или реальность?

Но мозг во сне не просто проводит бессознательную тренировку памяти , он может избирательно укреплять те ее участки, которые более всего в этом нуждаются. В 2005 году Мэтью Уолкер из Гарвардской медицинской школы просил добровольцев печатать на клавиатуре бессмысленные последовательности, такие, как 4-1-3-2-4. Это что-то сродни игры на фортепиано с листа, с не известных ранее нот. То, что после доброго сна движения пальцев становились более быстрыми и координированными, в общем, очевидно. Однако тщательные исследования показали, что хорошо выспавшиеся люди не просто быстрее печатали, но особенно преуспели в печатании тех последовательностей, которые вначале давались им труднее всего. Мозг всю ночь гонял их память по этим последовательностям, и в результате к моменту пробуждения они лучше всего и запомнились. Мало того, исследования Уолкера показали, что те участники его эксперимента, которые выспались, при выполнении задания значительно меньше задействовали участки своего мозга, ответственные за сознательные усилия, но активнее — те зоны головного мозга, которые обеспечивали более быстрые и точные удары по клавишам.

Вывод прост до банальности: тот, кто хочет хорошо учиться и эффективно работать, должен хорошо спать. В 2004 году Ульрих Вагнер и его сотрудники из Любекского университета (Германия) поставили весьма своеобразный эксперимент. Сначала они обучили добровольцев решать определенный тип математических задач длинным и скучным способом и дали им для практики 100 задачек. Затем подопытных отослали на 12 часов, посулив на будущее еще 200 заданий. Исследователи не сказали своим подопечным, что существует более простой способ решения подобных задач, однако многие добровольцы ко второму занятию дошли до этого варианта решения самостоятельно. И тут-то обнаружилась разница между сном и бодрствованием. Среди тех, кто между двумя сеансами спал, простой метод решения обнаружили 59%, а среди тех, кто бодрствовал, — только 23%. Это привело исследователей к выводу, что наш мозг в состоянии решить проблему, даже если предварительно не знает о других возможностях ее решения, и во сне он справляется с этим лучше, чем наяву. И делает он это преимущественно в стадии быстрого сна. Чем дольше человек спит, тем продолжительнее становится эта фаза. Поэтому для некоторых аспектов консолидации памяти необходимо проспать более шести часов. Зато после долгого сна мозг работает гораздо эффективнее, и об этом следует помнить творческим личностям, продлевающим свой день за счет бессонной ночи.

Что нужно делать по ночам

Спрашивается, почему люди эволюционировали таким путем, что некоторые познавательные функции осуществляются у них только во сне? Почему мозг не может обрабатывать информацию в дневное время? Возможно, дело в том, что сон возник в результате эволюции задолго до высшего познания. В мире, где чередуются свет и тьма, эффективнее днем охотиться, а ночью спать (или наоборот). Так уж сложилось, что суточные ритмы играют в нашей жизни определяющую роль. И мозгу пришлось приспособиться к этим обстоятельствам и разумно использовать время сна на обработку информации, полученной в период бодрствования. Но это лишь одна из гипотез.

Другая состоит в том, что, возможно, наше сонное познание использует те же ресурсы мозга, которые при бодрствовании заняты получением информации, то есть обработкой сигналов от органов чувств. Поэтому для качественного укрепления памяти необходимо, чтобы организм перестал получать эти сигналы и освободил ресурсы для складирования информации. Естественно, отключать внешние каналы удобнее всего в то время, когда организм спит, а сон присущ всем теплокровным животным.

Впрочем, гипотез может быть и больше. Ученые до сих пор не понимают, как мозг осуществляет обработку ранее полученной информации? Какие химические вещества или молекулы участвуют в механизмах памяти? Что позволяет мозгу запоминать одни факты и забывать другие? И исследование сна — один из способов ответить на эти вопросы.

Не лишне будет вспомнить и о великих идеях, увиденных во сне. Так, Менделееву приснилась его Периодическая таблица химических элементов, а Фридрих Август Кекула увидел структуру молекулы бензола (она предстала в виде свернутой в кольцо змеи, бьющей хвостом).

Биологическая потребность организма. Он помогает восстановить иммунитет человека, упорядочить полученную в процессе бодрствования информацию и поддержать еще множество процессов, до конца, кстати, так и не изученных. Подробнее о том, что происходит с человеком во время сна, мы и поговорим далее.

Стадии сна

Наши душа и тело требуют отдыха, и самым незаменимым в этом плане является сон. Пропустив его по каким-то причинам, мы ощутим, что не можем нормально двигаться, так как координация нарушилась, а память и способность сосредотачиваться заметно ослабели. Если же недосып становится длительным, то все эти симптомы закрепляются, усиливаются и, между прочим, становятся необратимыми. Не зря лишение сна всегда считалось жестокой пыткой.

За среднестатистические 8 часов, отведенных человеком для здорового ночного отдыха, у него наблюдается 5 продолжительностью до 100 минут. При этом каждый из них имеет две фазы - медленного и быстрого сна. Как же они протекают?

Чтобы понять, что происходит во время сна, давайте подробнее рассмотрим его стадии.

Быстрый сон

Уставший или плохо выспавшийся накануне человек при малейшей возможности засыпает и сразу же входит в фазу так называемого быстрого, или парадоксального сна.

Его назвали так, потому что в это время у спящего показания электроэнцефалограммы, частоты сердечного ритма и дыхания схожи с показателями бодрствующего человека, зато практически все мышцы (кроме диафрагмы, мышц слуховых косточек, а также удерживающих веки и двигающих глазное яблоко) полностью теряют свой тонус. То есть то, что происходит во время сна в его быстрой (парадоксальной) фазе, можно охарактеризовать так: тело уже спит, а мозг работает по-прежнему. Кстати, именно в это время мы видим самые яркие и легко запоминающиеся сны.

Через 20 минут от начала засыпания человек вступает в фазу медленного сна.

Что происходит во время медленного сна

На долю медленного сна, как выяснили специалисты, приходится 75 % всего ночного отдыха. Принято рассматривать несколько стадий этой фазы.

Дремота. Если вы здоровы и ложитесь вовремя спать, то она занимает 5-10 минут, в течение которых вы погружаетесь в более глубокий сон.
Погружение в сон. Данный этап, как правило, длится около 20 минут. Что происходит в организме во время сна на этой стадии? Процесс характеризуется замедлением сердцебиения, снижением температуры тела и возникновением на ЭЭГ так называемых «сонных веретен» (коротких вспышек активности головного мозга с невысокой амплитудой), во время которых у человека практически отключается сознание.
Глубокий сон.
Самый глубокий дельта-сон. Спящего в это время трудно разбудить. И даже проснувшись, он долго не может прийти в себя. Именно на этой стадии возможны проявления лунатизма, энуреза, разговоров во сне и ночных кошмаров.

Затем человек, как будто начиная просыпаться, входит в состояние быстрого сна. Подобные смены фаз происходят на протяжении всего отдыха, и, если последний был достаточным, то, проснувшись, человек ощущает себя свежим, бодрым, обновленным.

Физиологические процессы, происходящие во сне

В организме спящего человека, несмотря на его внешнюю неподвижность, расслабленность и отсутствие реакции на раздражители (конечно, если они не очень сильные), протекает множество процессов.

Через кожу в это время, как правило, испаряется много влаги, что приводит к небольшой потере веса.
Повышается выработка особого белка - коллагена, способствующего, кстати, укреплению сосудов и восстановлению эластичности кожи. Видимо, кино- и эстрадные звезды не лукавят, говоря, что хорошо выглядеть им помогает крепкий 8-часовой сон (правда, стоит уточнить: не сразу после плотного ужина).
Кроме того, человек во сне растет (да-да, это вовсе не выдумки мам и бабушек, не знающих, как уложить в постель неугомонное чадо), так как его гормон роста в это время имеет в крови самую большую концентрацию.
По мере погружения человека в сон у него одна за другой расслабляются практически все мышцы тела, кроме тех, что удерживают веки закрытыми. Они остаются напряженными, а глазные яблоки под ними движутся, что, кстати, свидетельствует о стадии глубокого медленного сна.

Как видите, процессы в организме во время сна многообразны - при их помощи проводится своеобразная чистка, подготавливающая тело к дневному бодрствованию.

Для чего нужен сон мозгу

О том, что наш мозг не бездействует во время сна, знает, наверное, каждый. В период ночного отдыха он практически перестает реагировать на внешние раздражители и концентрируется на внутренних потребностях, выполняя основную на этот момент задачу - сортировку и переработку дневной информации и отправление ее на сохранение в соответствующие участки «вверенной ему территории».

Между прочим, благодаря этому процессу все, что происходит с мозгом во время сна, можно считать своеобразной «генеральной уборкой». Она помогает нам просыпаться поутру с иным - ясным и логичным - взглядом на проблемы, казавшиеся еще вчера неразрешимыми. А школьники и студенты давно пользуются этим, заметив, что лучше всего запоминается именно тот материал, который изучаешь перед сном.

Если же у человека наблюдается регулярное мозгу не хватает времени для того, чтобы структурировать и забить в «ячейки памяти» полученную информацию, что приводит к жалобам на туман в голове и сильное ухудшение памяти.

Как происходит «промывание» мозга

Задаваясь вопросом: «Что происходит в организме во время сна?», исследователи установили, что подобное состояние для клеток и тканей мозга сродни своеобразной «очищающей клизме». Ведь токсины, которые попадают в организм с пищей или в результате сбоев, вызванных стрессами, оседают не только в ЖКТ, печени или в почках. Они, оказывается, скапливаются и в мозговой жидкости, как в позвоночнике, так и в черепной коробке.

Во сне окружающие нейроны съеживаются, уменьшаясь в размерах, за счет чего межклеточное пространство становится больше и позволяет пройти большему количеству жидкости. А она, в свою очередь, и вымывает токсины из нервных тканей, избавляя нас от образования белковых бляшек, которые затрудняли бы передачу сигналов между нейронами и способствовали бы раннему развитию болезней Паркинсона или Альцгеймера.

Что нужно человеку, чтобы выспаться?

Итак, мы обсудили, что происходит в организме во время сна. На отдых и на то, чтобы подняться после него бодрым и обновленным, каждому из нас требуется разное время. Всего на сон люди тратят в среднем от пяти до десяти часов в сутки. Сомнологи (специалисты, занимающиеся проблемами сна и его влиянием на здоровье человека) считают, что все же гораздо важнее для нас не количество, а качество ночного отдыха.

Замечено, что люди, спящие спокойно и редко меняющие позу, чувствуют себя с утра более бодрыми и отдохнувшими, чем те, кто много ворочается. Но почему, заняв вроде бы удобное положение в постели, мы, тем не менее, меняем позу? Оказывается, наши ночные телодвижения во многом зависят от внешних раздражителей - вспышек света, шума, изменения температуры воздуха, шевеления лежащего рядом супруга или ребенка и т. п.

Сомнологи считают, что 70 % таких движений плохо отражаются на качестве сна, вернее, на его способности переходить в глубокую фазу. А это как раз и не дает человеку полноценно выспаться. Часто менять позу нас заставляет и твердая поверхность, и переполненный желудок, и плохое состояние здоровья, а значит, ложась отдыхать, нужно создать себе максимально комфортные условия.

О вещих сновидениях

Сомнологи, изучая сны, разбирались и в так называемых «вещих сновидениях» и пришли к выводу, что на самом деле в них нет ничего мистического. Пытаясь разгадать их, не стоит фантазировать, что происходит с душой во время сна. Это не она блуждает в высших мирах, нет, - просто в фазе медленного сна улавливает сигналы, идущие от внутренних органов, и передает их в виде ярких образов. Человек видит цветные сны, а трактовать их может, основываясь на простых аналогиях.

К примеру, если снятся гнилые овощи или сырое мясо (одним словом, несъедобные продукты), - значит, есть проблемы с пищеварительной системой. А о том, что человек задыхается или тонет, как правило, свидетельствуют о нарушении работы дыхательных органов. Обжигающий огонь может грезиться при стенокардии, так как одним из симптомов данной патологии как раз и является чувство жжения в груди.

Зато полеты во сне - явный признак роста у детей и позитивного развития у взрослых.

Значение сна переоценить трудно

Все, что происходит в организме во время сна, не дает покоя исследователям. Это столь необходимое и ничем не заменимое состояние человека изучают медики, психиатры и даже эзотерики.

Вокруг названной темы существует множество мифов и сенсаций, но не стоит слишком увлекаться ими, ведь сон - это в первую очередь возможность восстановить жизненные силы и сохранить здоровье. Поэтому берегите свой сон и относитесь к описанному физиологическому процессу уважительно!

Всем известно, что человек не может бодрствовать постоянно - организму нужен здоровый сон. Отдыхает ли мозг во время сна? Давайте разбираться.

Исследованиями работы мозга во время сна ученые занялись лишь последние 100 лет. Поэтому остается еще множество вопросов и тайн, касающихся сна.

Все мы ежедневно спим и видим сны, а почему и как они возникают, знают не многие. Сон является естественным физиологическим процессов, во время которого снижена реакция на окружающий мир, а уровень мозговой активности минимален. Во сне человеческий мозг обрабатывает информацию, полученную не только за прошедший день, но и в течение всей жизни. Она приходит ему в виде свободных ассоциаций: отдельные кусочки информации во сне собираются в целую картину и подвергаются тщательному анализу. Важно отметить, ни один сон не бывает без сновидений, попросту, многое мы не помним – точнее сказать, мозг «не хочет», чтобы мы это запоминали.

Сон имеет две основные фазы: медленный и быстрый сон. Медленный сон составляет 75 % от общего объема, остальные 25% приходятся на быстрый сон. У медленного сна всего 4 стадии: первая – дремота, мечтания; вторая – повышены приемы восприятия (например, слух) и человека легко можно разбудить; третья – чуть понижено восприятие окружающего мира; четвертая – глубокий сон. Ученые считают, что во время медленного сна у человека происходит восстановление энергозатрат, или, проще говоря, «перезагрузка».

Быстрый сон можно отнести к пятой стадии сна. В этом состоянии работа мозга напоминает состояние бодрствования. Самое интересное, что человек полностью расслаблен и неподвижен! Единственное, что совершает быстрые движения – это глазные яблоки под сомкнутыми веками. Прерывание фазы быстрого сна негативно влияет на психику, в то время как прерывание фазы медленного сна не имеет таких серьезных последствий. Это связано с тем, что во время быстрого сна происходит серьезная работа мозга – переработка информации, а также он оказывает психологическую помощь организму.

Недавние исследования ученых из Университета Калифорнии показали, что активность мозга во время сна даже больше, чем во время бодрствования. Они утверждают, что во сне мозг работает в семь раз быстрее. Эти данные тщательно проверяются и в скором времени мы узнаем, правда это или нет.

Главное, что нужно знать любому – сон необходим человеку! Во время сна мозг «работает над ошибками», чтобы помочь решить конфликты, возникающие в нашем внутреннем Я. Нарушение режима сна ведет к серьезным психологическим проблемам, а также к сбою в работе всего организма. Здоровый сон должен длиться не менее 8-9 часов в сутки (по другим данным, не менее 10-12 часов). Важно и качество сна – должен быть соблюден ежедневный режим сна и бодрствования, одежда не должна стеснять, а обстановка в комнате мешать вашему отдыху. Старайтесь перед сном отключаться от всевозможных мыслях о работе, финансовых делах и семейных неурядицах. Если у Вас не будет здорового сна, решать волнующие Вас вопросы, будет намного сложнее. Помните: качество сна является залогом полноценного отдыха. Приятных сновидений!

Каждое живое существо на планете должно спать. Сновидение – это запутанная, но очень интересная тема, которую ученые никак не могут до конца разгадать. Продолжительность сна здорового человека должна быть от 6 до 8 часов.

Во время сна организм человека полностью отдыхает, память освобождается от бесполезной информации, тело насыщается новой энергией, а также возможна очистка организма от токсинов. Только, отдыхает ли мозг во сне – вот вопрос, который волновал ученых. После того как изобрели электроэнцефалограмму (ЭЭГ), стало возможно наблюдение деятельности не только всех органов, но и мозга во время ночного отдыха.

Вопрос о том, как функционирует орган во время сна, и какая область отвечает за сновидения, раскрыт только частично. Можно объяснить лишь некоторые моменты, которые происходят с организмом человека, когда он отдыхает. Активность мозга различается с учетом фаз, которые повторяются каждые полтора часа.

Циклы работы мозга во время сна

О том, как работает мозг во время сна, существует несколько мнений и теорий. До возникновения ЭЭГ считали, что во время ночного отдыха мозговая деятельность осуществляется медленнее, а через время и совсем перестает функционировать. После изобретения электроэнцефалограммы эту теорию оспорили и доказали, что мозг человека не отдыхает совсем, а даже, наоборот, в ночное время он работает активнее для того, чтобы подготовить организм к продуктивному дню.

Существует два цикла мозговой деятельности во время ночного отдыха:

Стадия медленного сна.
Быстрая фаза сна.

В медленной стадии общая температура тела человека понижается, в сером веществе постепенно замедляются и затухают колебания нейронов, замедляется сердцебиение, а также все мышцы максимально расслабляются.

За сновидения отвечает специальный отдел головного мозга – это гипоталамус. За рокировку толчков между нейронами в органе отвечают нейротрансмиттеры, которые выступают как химические проводники. Этот специальный отдел имеет нервные клетки, которые приводят к торможению производства нейтротрансмиттеров.

В быстрой фазе таламус возбуждается за счет холинергических рецепторов. Эти рецепторы возбуждаются благодаря ацетилхолину. Указанные клетки размещаются в верхней части варолиева моста и среднего ядра мозга. За счет стремительной деятельности этих клеток происходит всплеск колебаний нейронов. Для этого времени характерно действие и функционирование серого вещества так же, как и во время бодрствования.

Сновидения в медленную фазу

Так как многих ученых интересовало, отдыхает ли мозг во время сна, то были направлены все силы на выяснение этого, а также вопроса о сновидениях, которые возникают. Быстрая и медленная фаза за ночь чередуются между собой до 6 раз. То есть их смена происходит с периодичностью в 120 минут. Как правило, сновидения возникают с такой же периодичностью. Сновидением называют образные представления, которые возникают в процессе быстрого сна. Они могут проявляться бурно, яро и эмоционально.

В медленной фазе никаких сновидений не наблюдается, точнее, они есть, но насколько короткие и тусклые, что человек их просто не запоминает. Ее длительность составляет 80% ото всей продолжительности сна.

За этот период полностью расслабляются мышцы тела, замедляется сердечная деятельность, различные виды чувствительности практически сводятся к нулю, а мышление полностью прекращается.

Существует четыре стадии медленной фазы:

Дремота. В этой фазе происходит обдумывание всего, что произошло в течение дня. Мозг запускается, точнее, он все еще продолжает активно работать, и на подсознании все еще пытается найти выход из различных ситуаций и ответы на вопросы, которые человека волновали в течение дня.
Медленная глубина. Для этого времени характерны вспышки слуховой чувствительности, поэтому человека можно легко разбудить.
Переходная фаза.
Глубокий ночной отдых. Как раз в этой фазе осуществляется наибольшее расслабление мозга и происходит его восстановление. Человека сложно разбудить, так как спит он очень крепко. Для этой фазы характерны лунатизм и разговоры во сне.

Работа мозга в быструю фазу сновидений

Существует существенное отличие между двумя видами сна. Во время быстрого сна глазные яблоки человека начинают ускоренно двигаться под закрытыми веками. Исходя из этого, быструю фазу назвали еще БДГ-сном, то есть «быстрое движение глаз».

Второе отличие заключается в том, что активность мозга во сне в быстрой фазе возрастает, сердцебиение учащается, но мышцы продолжают быть расслабленными. Эта фаза у взрослых составляет 20% ото всего сна, в это время сон очень глубокий. Для младенцев он составляет 50%, а у пожилых людей – 15%.

Под воздействием дневных событий, вопросов и проблем, мозг в этой фазе анализирует полученную информацию и распределяет ее в необходимом порядке. Анализируя окружающую среду, мозг адаптируется к возникшим условиям.

Но неоспоримым является тот факт, что именно в быстрой фазе возникают самые яркие и красочные сновидения. Они генерируются в результате неравномерного торможения различных участков коры головного мозга. Во время сновидений человек может вспомнить о том, где положил какую-то забытую вещь, или решить сложную задачу. Это объясняется тем, что во сне активируется долговечная память, которая способна напомнить даже случайные впечатления и происшествия, что были в далеком прошлом.

Какой участок мозга отвечает за сны

Часть мозга, отвечающая за сновидения – серое вещество. Оно очень интересовало многих ученых. Познать сновидения пытались еще такие ученые, как Аристотель и Гиппократ, немного позже это изучали российские ученые Павлов и Бехтерев.

В ЦНС есть специальный отдел, что несет ответственность за отдых человека и его бодрствование. Этот особый участок имеет вид паутины из большого количества нервных клеток, что оплетены нервными волокнами, которые проходят через чувствительные зоны органа.

В сером веществе находится три вида нервных клеток. Именно они отвечают за различные биологические активные элементы. Одним из таких элементов считается серотонин. Ученные доказывают, что именно благодаря этому действующему элементу возникают сновидения из-за изменений в головном мозге.

Происходящие в мозге действия такие, как остановка производства серотонина, могут привести к бессоннице, которая приобретает хроническую форму. Именно это и доказало, что область центра может отвечать не только за отдых в ночное время, но и за пробуждение.

Мнение врачей

Специалисты утверждают, что для человека ночной отдых очень важен, а сновидения позволяют насытить организм положительными эмоциями и впечатлениями. Ни для кого не секрет, что головной мозг способен исполнять разнообразные функции. Важнейшей из них считается детоксикация, за которую ответственна глимфатическая система. Во время сна ее активность повышается в десять раз. За это время выделяются белковые соединения, которые могут предупредить такие заболевания, как синдром Паркинсона или Альцгеймера. Врачи утверждают, что на этот процесс орган затрачивает очень много энергии.

Перед сном врачи рекомендуют научиться отключать мозговую активность. Для этого требуется соблюдать определенный и постоянный график, а также обязательно создание необходимой атмосферы (например, выключенный свет и полная тишина). Также рекомендуется использовать кровать только для сна, а перед сном можно читать книгу.

На сон тратится треть жизни. Каждый человек (в том числе и слепой от рождения) видит сновидения. Мужчины-гетеросексуалы чаще видят в сновидениях не женщин, а других мужчин. Такие факты привлекают внимание людей к феномену сна. И пусть активность человеческого мозга во время сна уже изучена достаточно, чтобы удивлять, но ещё недостаточно, чтобы ответить на все вопросы исследователей.

Феномен сна в 10 удивительных фактах

Стадии сна и ритмы мозга

По некоторым приведённым выше фактам видно, что целиком сон состоит из нескольких стадий, во время которых мозг демонстрирует разное качество умственной активности. Переход из одной стадии и фазы в другую можно зафиксировать путём измерения ритмов головного мозга. (Впервые это осуществили в средине XX века с помощью ЭЭГ). Взаимодействие фаз зависит от суточных ритмов, гормонального баланса, температуры тела и других факторов.

В целом весь процесс сна состоит из периода со сновидениями («быстрого») и периода без сновидений («медленного»), которые образуют своеобразный изменчивый цикл. Этот цикл в течение ночи повторяется несколько раз. Причём, если в начале ночи (а начале общего периода сна) на стадию медленного сна приходится большая часть времени, то к концу ночи это соотношение постепенно меняется в сторону удлинения «быстрой» стадии. «Медленная» стадия складывается из 4 фаз:

После «медленной» стадии начинается стадия «быстрая», которую ещё называют парадоксальной.

Парадокс здесь в том, что чрезвычайная активность мозга сочетается с полной неподвижностью тела. Тело словно охватывает паралич. Быстро двигаются только глаза под веками, что хорошо заметно со стороны. В этой стадии человек и видит сновидения.

На прохождения всех фаз и стадий в начале ночи уходит порядка полутора часов. Из них 80 минут занимает «медленный» сон и 10 минут - «быстрый». Затем циклы повторяются. Причём периоды «медленных» стадий сокращаются, а «быстрых» - удлиняются. Так утром, в последнем цикле перед пробуждением, соотношение может быть уже 30:60 в пользу «быстрого» сна. Такое количество утренних сновидений даёт возможность запоминать их после пробуждения - вероятность того, что будильник зазвонит именно в парадоксальной стадии выше.

В течение суток биологические ритмы «бодрствования-сна» регулируются:

гомеостатическим процессом, регулирующим режимы засыпания-пробуждения,
циркадным ритмом, отвечающим за отслеживание времени суток.

Циркадные ритмы каждого конкретного человека стабильны, но у разных людей они заметно различаются. Поскольку на реальный циркадный ритм сильное воздействие оказывают внешние маскирующие факторы (стрессовые факторы, стимуляторы и энергетики, освещённость, температура среды), полагаться в оценке следует, в первую очередь, на показатели температуры тела и синтеза мелатонина при слабом тусклом свете.

Наиболее известная дифференциация по этому признаку - разделение на «сов» и «жаворонков». Частично склонность к тому или иному типу обусловлена наследственностью. За поддержание ритма ответственно супрахизмальное ядро гипоталамуса, в регуляции участвуют подкорковые структуры.

От стабильности действия этой системы, регулирующей циркадный ритм, зависят:

краткосрочная память,
скорость восприятия,
познавательные способности,
концентрация.

Система контролирует те участки мозга, которые локализованы в теменной и лобной долях, за глазницами. В зависимости от времени суток в ответ на одни и те же задачи последует разная реакция. Циркадная система оказывает влияние, скорее, на бодрствование, чем на сон. В частности её действием объясняется улучшение когнитивных функций, наступающее в начале вечера, следующего после предыдущей бессонной ночи.

При патологическом течении гомеостатический и циркадный механизмы перестают дополнять друг друга и начинают конфликтовать между собой, что приводит к нарушениям сна, к его недостатку или полному отсутствию - депривации сна

Нарушения сна: чем это чревато

Индивидуальные реакции на лишение сна могут заметно отличаться у разных людей. Однако у одного и тоже человека эти проявления более-менее похожи.

Физиология при нарушениях

При отсутствии сна нарушается регуляция циркадного ритма. Связано это с тем, что мелатонин, который входит в число основных регуляторов суточного цикла, синтезируется, главным образом, в ночное время, а у человека, «пропускающего» ночь этого синтеза в полном объёме не происходит. Кроме этого, при депривации сна подавляется активность префронтальных и теменных областей мозга, таламуса.

Префронтальная кора играет главную роль в регуляции сонливости. Спустя 35 часов непрерывного бодрствования начинает снижаться активность височной коры. Реакция этой коры на вербальное обучение у невыспавшихся людей отличается от нормы. Недосыпание меняет и состав нейронных рецепторов на поверхности клетки: количество рецепторов дофамина уменьшается, а рецепторов серотонина - увеличивается. И хотя недосыпание практически не влияет на объём памяти, оно серьёзно замедляет скорость реакции.

Генетические факторы

Одно из самых распространённых нарушений - способность заснуть только под утро. Для этого состояния типичен растянутый циркадный ритм, когда индивидуальные «внутренние сутки» растягиваются до 25 и более часов. Для нарушения характерен полиморфизм, затрагивающий количество повторов в гене PER3 - связь с аллелью 3111C CLOCK.
Обратное нарушение, когда человек засыпает гораздо раньше условной нормы и его «внутренние сутки» спрессовываются до 23 часов. Нарушение обусловлено мутацией гена PER2.
С нарушениями сна связывают и мутации аллели гена белка (HLA) DQB1*0602 - главного комплекса гистосовместимости, найденные у 15-35% здоровых людей, которые хуже других переносят частичное лишение сна.

Нарушения сна

Важность сна для сохранения жизни уже была проиллюстрирована последствиями «фатальной семейной бессонницы». Но существуют и другие патологии.

Поведенческие отклонения . Для этого нарушения характерны непроизвольные движения руками и/или ногами, которые чаще возникают при переходе между фазами или в стадии быстрого сна, в результате чего создаётся ощущение, что человек физически участвует в своём сновидении. Часто это отклонение наблюдается у людей с болезнью Паркинсона, что диктует соответствующий способ лечения.

. При этом заболевании, которым страдает 1 человек на 2,5 тыс. населения, нарушаются механизмы, регулирующие переход в «быструю» стадию. Человек может внезапно заснуть «на ходу» особенно при монотонной работе.

Ещё одно характерное проявление нарколепсии - катаплексия - непроизвольное и неожиданное расслабление мышц тела, возникающее в момент ярких эмоциональных переживаний (ярости, радости, сексуального наслаждения, значимых воспоминаний и др.). Нередко, перед тем как упасть при расслаблении мышц, человек успевает сознательно выбрать место падения.

К сопутствующим симптомам нарколепсии относятся:

«паралич» после пробуждения, в котором человек пребывает ещё несколько секунд после того как проснётся,
яркие сновидения, иногда переходящие в галлюцинации, в моменты засыпания и пробуждения,
выраженная необходимость дневного сна.

Депрессия и нарушения сна

Нарушения сна могут быть как симптомом депрессии, так и её причиной. При депрессиях человек дольше засыпает, часто просыпается в течение ночи, сон становится поверхностным. Удлиняются 1 и 2 фазы и укорачиваются 3 и 4. В тяжёлых случаях эти две последние фазы самого глубокого сна могут отсутствовать вообще. Из-за этого страдающие депрессией люди не высыпаются вообще независимо от продолжительности сна. Переход между фазами в состоянии депрессии происходит более резко.

Ещё чаще встречаются нарушения парадоксальной стадии. Человек с депрессией очень резко переходит в состояние бодрствования. «Быстрая» стадия, начиная с первого цикла, наступает горазда раньше. В отличие от нормально течения, депрессивный тип цикла проявляется в виде удлинения парадоксальной стадии не во второй, а в первой половине ночи.

После преодоления депрессии сон, как правило, нормализуется, но не всегда это происходит сразу. Иногда патологические проявления возникают ещё в течение полугода. В тех случаях, когда депрессия влечёт за собой нарушения сна (а такое бывает в 9 случаях из 10), применяют препараты, стабилизирующие эмоциональное состояние. Нередко, чтобы не усугубить положение при стрессовых обстоятельствах, в условиях надвигающейся депрессии или для плавного выхода из неё применяют «мягко» действующие природно-растительные комплексы, которые:

нормализуют сон,
избавляют от депрессивных состояний, страхов и тревог,
улучшают эмоциональный фон.

Речь о таких препаратах, как «ХэдБустер», «БрейнРаш» и подобных им. Одновременно с эмоциональной стабилизацией эти комплексы усиливают умственную активность, способствуют улучшению памяти и внимания. Мозговая деятельность улучшается одновременно с улучшением состояния тканей мозга и проводимости сигнала в нейронных сетях. В основе действия этих средств лежит количественный принцип постепенного накопления активного вещества в течение всего рекомендованного курса, что обуславливает безопасность препаратов. В зависимости от индивидуальных особенностей организма первые результаты становятся заметны после одной-двух недель применения. Каждый элемент подобран так, что он усиливает действие других компонентов средства.