Физиология сна

Полное описание: физиология сна и ответы на основные беспокоящие вопросы.

Сон – физиологическое состояние, которое характеризуется прежде всего с потерей активных психических связей субъекта с окружающим его миром. Сон является жизненно необходимым для высших животных и человека. Треть жизни человека проходит в состоянии периодически наступающего сна.

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ СНА. Длительное время считали, что сон представляет собой отдых, необходимый для восстановления энергии клеток мозга после активного бодрствования. Однако, в последнее время биологическое значение сна рассматривается значительно шире. Во-первых, оказалось, что активность мозга во время сна часто выше, чем во время бодрствования. Было установлено, что активность нейронов ряда структур мозга во время сна существенно возрастает. Кроме того, во сне наблюдается активация ряда вегетативных функций. Все это позволило рассматривать сон как активный физиологический процесс, активное состояние жизнедеятельности.

ОБЪЕКТИВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (ПРИЗНАКИ) СНА. Сон характеризуется прежде всего потерей активного сознания. Глубоко спящий человек не реагирует на многие воздействия окружающей среды; если они не имеют чрезмерной силы. Рефлекторные реакции во время сна снижены. Сон характеризуется фазовыми изменениями ВНД, которые особенно отчетливо проявляются при переходе от бодрствования ко сну. При переходе от состояния бодрствования ко сну наблюдаются следующие фазы:

* уравнительная,

* парадоксальная,

* ультрапарадоксальная,

* наркотическая.

Обычно условно-рефлекторные реакции подчиняются закону силы: на больший по силе условный раздражитель величина условно-рефлекторной реакции больше, чем на слабый раздражитель. Фазы развития сна характеризуются нарушением силовых отношений. Уравнительная фаза характеризуется тем, что животные начинают отвечать одинаковыми по величине условно-рефлекторными ответами на условные раздражители различной силы. Во время парадоксальной фазы на слабые условные раздражители наблюдается большая по величине условных раздражителей. В наркотическую фазу животные отвечать условно-рефлекторной реакцией на любые условные раздражители.

Другим показателем состояния сна является утрата способности к активной целенаправленной деятельности.

Объективные характеристики состояния сна отчетливо обнаруживается на ЭЭГ и при регистрации ряд изменений, протекающих в несколько стадий. В состоянии бодрствования характерной является низкоамплитудная высокочастотная ЭЭГ активность (бета-ритм). При закрывании глаз и расслаблении эта активность сменяется альфа-ритмом малой амплитуды. В этот период происходит засыпание человека, он постепенно погружается в бессознательное состояние. В этот период пробуждение происходит достаточно легко. Через некоторое время альфа-волны складываются в “веретена”. Через 30 минут стадия “веретен” сменяется стадией высокоамплитудных медленных тета-волн. Пробуждение в эту стадию затруднено. Эта стадия сопровождается рядом—изменений вегетативных показателей: уменьшается частота сердечных сокращений, снижается кровяное давление, температура тела и др. Стадия тета-волн сменяется стадией высокоамплитудных сверхмедленных дельта-волн. Когда бессознательное состояние становится еще глубже, дельта-волны нарастают по амплитуде и частоте. Дельта-сон – это период глубокого сна. Частота сердечных сокращений, артериальное давление в эту фазу достигают минимальных значений.

Описанные изменения ЭЭГ составляют “медленноволновую” часть сна, она длится 1-1,5 часа. Эта стадия сменяется появлением в ЭЭГ низкоамплитудной высокочастотной активности, характерной для состояния бодрствования (бета-ритм). Так как эта стадия появляется в фазу глубокого сна, то она получила название «парадоксального» или «быстроволнового» сна.

Таким образом, по современным представлениям весь период одного цикла сна делится на два состояния, которые сменяют друг друга (такая смена происходит 6-7 раз в течение ночи) и резко отличаются между собой:

  • медленноволновый или медленный (ортодоксальный) сон;

  • быстроволновый или парадоксальный сон.

Стадия медленного сна сопровождается высокоамплитудными медленными дельта-волнами в ЭЭГ, а стадия быстрого сна – высокочастотной низкоамплитудной активностью (десинхронизацией), которая характерна для ЭЭГ мозга бодрствующего животного, т. е. по ЭЭГ показателям мозг бодрствует, а организм спит. Это и дало основание назвать эту стадию парадоксальным сном.

Если разбудить человека в фазу парадоксального сна, то он сообщает о сновидениях и передает их содержание. Человек, проснувшийся в фазу медленного сна, чаще всего не помнит сновидений.

Парадоксальная фаза сна оказалась важной для нормальной жизнедеятельности. Если человека во время сна сознательно лишать парадоксальной фазы сна, например, будить его, как только он переходит в эту фазу, то это приводит к существенным нарушениям психической деятельности. Это свидетельствует о том, что сон и особенно его парадоксальная фаза является необходимым состоянием подготовки к нормальному, активному бодрствованию.

ТЕОРИИ СНА.

Гуморальная теория: в качестве причины сна рассматриваются специальные вещества, появляющиеся в крови при бодрствовании. Доказательством этой теории служит эксперимент, при котором бодрствующей собаке переливали кровь животного, лишенного сна в течение суток. Животное-реципиент немедленно засыпало. В настоящее время удалось идентифицировать некоторые гипногенные вещества, например, пептид, вызывающий дельта-сон. Вместе с тем, наличие гипногенных веществ не является фатальным признаком развития сна. Об этом свидетельствуют наблюдения за поведением двух пар неразделившихся близнецов. У этих близнецов эмбриональное разделение нервной системы произошло полностью, а системы кровообращения имели множество анастомозов. Эти близнецы проявляли различное отношение ко сну: одна девочка, например, могла спать, а другая бодрствовала. Все это указывает на то, что что гуморальные факторы не могут рассматриваться как абсолютная причина возникновения сна.

Вторая группа теорий – нервные теории сна. Клинические наблюдения свидетельствовали о том, что при различных опухолевых или инфекционных поражениях подкорковых, особенно стволовых образований мозга, у больных отмечаются различные нарушения сна — от бессонницы до длительного летаргического сна. Эти и другие наблюдения указывали на наличие подкорковых центров сна.

Экспериментально было показано, что при раздражении задних структур субталамуса и гипоталамуса животные немедленно засыпали, а после прекращения раздражения они просыпались. Эти эксперименты указывали на наличие в субталамусе. и гипоталамусе центров сна.

В лаборатории И. П. Павлова было установлено, что при применении длительно и настойчиво неподкрепляемого условного раздражения или при выработке тонкого дифференцировочного условного сигнала, животные наряду с торможением у них условно-рефлекторной деятельности, засыпали. Эти эксперименты позволили И. П. Павлову рассматривать сон как следствие процессов внутреннего торможения, как углубленное, разлитое, распространившееся на оба полушария и ближайшую подкорку торможение. Так была обоснована корковая теория сна.

Однако ряд фактов не могли объяснить ни корковая, ни подкорковая теории сна.

Во-первых, наблюдения за больными, у которых отсутствовали почти все виды чувствительности, показали, что такие больные впадают в состояние сна как только прерывается поток информации от действующих органов чувств. Например, у одного больного из всех органов чувств был сохранен только один глаз, закрытие которого погружало больного в состояние сна. Больная с сохранением чувствительности только на тыльной поверхности предплечья одной руки, постоянно пребывала в состоянии сна. Просыпалась она только тогда, когда дотрагивались до участков кожи, сохранивших чувствительность.

Во-вторых, остается неясным, почему спят безполушарные животные и новорожденные дети, у которых кора морфологически еще недостаточно дифференцирована.

Многие вопросы центральной организации процессов сна получили объяснение с открытием восходящих активизирующих влияний ретикулярной формации ствола мозга на кору больших полушарий. Экспериментально было доказано, что сон возникает во всех случаях сохранения восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга.

Наряду с этим были установлены нисходящие влияния коры мозга на подкорковые образования. Особенно важны влияния фронтальных отделов коры больших полушарий на лимбические структуры мозга и гипоталамические центры сна. В бодрствующем состоянии при наличии восходящих активирующих влияний 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.

Важным обстоятельством, имеющим прямое отношение к природе сна, явилось установление факта реципрокных отношений между лимбико-гипоталамическими и ретикулярными структурами мозга. При возбуждении лимбико-гипоталамических структур мозга наблюдается торможение структур ретикулярной формации ствола мозга и наоборот.

Следовательно, состояния бодрствования и сна характеризуются специфической архитектоникой, своеобразной “раскладкой” корково-подкорковых взаимоотношений.

При бодрствовании за счет потоков афферентации от органов чувств активируются структуры ретикулярной формации ствола мозга, которые оказывают восходящее активирующее влияние на кору больших полушарий. При этом нейроны лобных отделов коры оказывают нисходящие тормозные влияния на кору больших полушарий. При этом нейроны лобных отделов коры оказывают нисходящие тормозные влияния на центры сна заднего гипоталамуса, что устраняет блокирующие влияния гипоталамических центров сна на ретикулярную формацию среднего мозга.

В состоянии сна при уменьшении потока сенсорной информации снижаются восходящие активирующие влияния ретикулярной формации на кору мозга, в результате чего устраняются тормозные влияния лобной коры на нейроны центра сна заднего гипоталамуса. Эти нейроны, в свою очередь, начинают еще активнее тормозить ретикулярную формацию ствола мозга. В условиях блокады всех восходящих активирующих влияний подкорковых образований на кору мозга наблюдается медленноволновая стадия сна.

Гипоталамические центры за счет многофункциональных связей с лимбическими структурами мозга могут оказывать восходящие активирующие влияния на кору мозга при отсутствии влияний ретикулярной формации ствола мозга.

Рассмотренные выше механизмы составляют корково-подкорковую теорию сна, предложенную П. К. Анохиным. Эта теория позволила объяснить все виды сна и его расстройства. Она исходит из ведущего постулата о том, что какова бы ни была причина сна, состояние сна связано с важнейшим механизмом – снижением восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга.

Развитие сна объясняется уменьшением восходящих активирующих влияний ретикулярной формации за счет торможения активности ее нейронов при электрическом раздражении заднего гипоталамуса.

Сон бескорковых животных и новорожденных детей объясняется слабом выраженностью нисходящих влияний лобной коры на гипоталамические центры сна, которые при этих условиях находятся в активном состоянии и оказывают тормозное действие на нейроны ретикулярной формации ствола мозга. Сон новорожденного периодически прерывается” только возбуждением центра голода, расположенного в латеральных ядрах гипоталамуса, который тормозит активность центра сна. При этом создаются условия для поступления восходящих активирующих влияний ретикулярной формации в кору. Новорожденный просыпается и бодрствует до тех пор, пока не снизится активность центра голода за счет удовлетворения пищевой потребности.

Становится понятным, что во всех случаях резкого ограничения сенсорной информации, имевшего место у некоторых больных, сон возникал вследствие снижения восходящих активирующих влияний ретикулярной формации ствола мозга на кору.

Корково-подкорковая теория сна объясняет многие расстройства сна. Бессонница, например, часто возникает как следствие перевозбуждения коры под влиянием курения, напряженной творческой работы перед сном. При этом усиливаются нисходящие тормозные влияния нейронов лобной коры на гипоталамические центры сна и подавляется механизм их блокирующего действия на ретикулярную формацию ствола мозга.

Неглубокий сон наблюдается при частичной блокаде механизмов восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга. Длительный, например, летаргический сон может наблюдаться при раздражении центров заднего гипоталамуса сосудистым или опухолевым воспалительным процессом. При этом возбужденные клетки центра сна непрерывно оказывают блокирующее влияние на нейроны ретикулярной формации ствола мозга.

Понятие о “сторожевых пунктах” как частичном бодрствовании во время сна объясняется наличием определенных каналов реверберации возбуждений между подкорковыми структурами и корой больших полушарий во время сна на фоне снижения основной массы восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга. “Сторожевой пункт” или очаг может определяться сигнализацией от внутренних органов, внутренними метаболическими потребностями и внешними жизненно важными обстоятельствами. Например, кормящая мать может очень крепко спать и не реагировать на достаточно сильные звуки, но она быстро просыпается при легком шевелении новорожденного ребенка. Иногда “сторожевые пункты” могут иметь прогностическое значение. Например, в случае патологических изменений в том или ином органе, усиленная импульсация от него может определять характер сновидений и быть своего рода прогнозом заболевания, субъективные признаки которого еще не воспринимаются в состоянии бодрствования.

Гипнотическое состояние можно определить как частичный сон. Возможно, гипнотическое состояние создается за счет возбуждения лимбико-таламических структур на фоне сохраняющейся части восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга, определяющих поведенческую деятельность.

Избирательная активация лимбических структур мозга наблюдается при воздействии на мозг импульсов электрического тока при так называемом электросне, при этом формируется гипнозоподобное состояние.

Сон, как особое состояние организма и прежде всего – состояние мозга характеризуется специфическими корково-подкорковыми соотношениями и продукцией специальных биологически активных веществ, применяется при лечении невротических, астенических состояний, снятия психоэмоционального напряжения и при ряде психосоматических заболеваний (ранние стадии гипертонической болезни, нарушения сердечного ритма, язвенные поражения желудочно-кишечного тракта, кожные и эндокринные расстройства).

Фармакологический сон неадекватен по своим механизмам естественному сну. Различные “снотворные” препараты ограничивают активность разных структур мозга -ретикулярной формации ствола мозга, гипоталамической области, коры головного мозга. При этом нарушаются естественные механизмы формирования стадий сна, его динамики, пробуждения. Помимо этого при фармакологическом сне могут нарушаться процессы консолидации памяти, переработки и усвоения информации и др. Следовательно, использование фармакологических средств для улучшения сна должно иметь достаточное медицинское обоснование.

Состояние сна хорошо знакомо всем. Но что представляет собой физиология сна? С самых первых дней своей жизни мы спим. Младенец проводит во сне большую часть суток. Взрослея, он учится проводить больше времени бодрствуя. Однако даже для взрослого человека трудно найти более привычное и приятное занятие, чем сон. Во сне мы проводим треть своей жизни. Еще на заре человеческой цивилизации люди пытались понять, что происходит в царстве сновидений, где нет ничего реального. Но в то же время все ощущения такие реалистичные, что не хочется просыпаться. Иногда непонятно, где явь, а где сновидение. В древности люди считали, что душа покидает тело человека во время сна и путешествует по другим мирам. Поэтому спящий видит сны. Некоторые убеждены, что во снах есть тайный смысл. Почему появляются сновидения, и какое они имеют значение в жизни человека?

Сколько может не спать человек?

Что такое сон?

Сон — это периодически повторяющееся состояние, при котором человек мало реагирует на внешние раздражители. Активность некоторых физиологических процессов замедляется.

В настоящее время считается, что в мозгу человека существуют две системы, одна из которых отвечает за бодрствование, а другая за сон. Система, которая отвечает за организацию сна человека, называется гипногенной. Ее активность определяет длительность и глубину сна. Механизм гипногенной системы сложный и включает в себя многие структуры мозга.

С точки зрения физиологии, сон рассматривают как разновидность психической деятельности человека, которая жизненно необходима для функционирования всех систем организма. Это сложный физиологический процесс, относящийся к разряду внутренних биологических ритмов.

Какие различают виды сна?

Физиологический. Это природное состояние, обусловленное физиологией организма.

Наркотический, или медикаментозный. Торможение в клетках головного мозга происходит под действием химических веществ. Глубина и продолжительность наркотического сна зависит от химических свойств и количества используемых лекарственных препаратов. В состояние наркотического сна пациентов вводят перед хирургической операцией.

Гипнотический. Такое состояние вызывается специалистом-гипнотизером с помощью словесных или двигательных внушений. Оно характеризуется способностью человека двигаться и говорить по команде гипнотизера. Затормаживается часть нервных центров головного мозга, которая отвечает за мышление. Такой способ применяется для корректировки поведения людей, страдающих психическими заболеваниями.

Патологический. Патологическое состояние делится на бессонницу, летаргический сон и лунатизм.

Бессонницей называют нарушение ночного сна. Патология может быть вызвана медикаментами, стрессом, нарушениями функций головного мозга, злоупотреблением спиртными напитками или курением, а также нервными заболеваниями. Эти факторы мешают человеку выспаться, нарушают сон или не дают заснуть.

Летаргический сон — это состояние организма, при котором внезапно замедляются все процессы, а внешние проявления жизнедеятельности становятся еле заметными. Человека могут принять за умершего. Он никак не реагирует на внешние раздражители, даже на боль. Не нуждается в пище. Период летаргического сна может длиться от нескольких часов до нескольких лет. Явление может быть спровоцировано болезнью, переутомлением, стрессом или врожденной особенностью нервной системы. Механизм возникновения и поддержания летаргического состояния до конца не изучен.

Лунатизм. Состояние, при котором спящий человек способен осуществлять достаточно сложную деятельность, не осознавая этого. Проснувшись, он ничего не помнит. Из-за переутомления нервной системы нарушается процесс возбуждения клеток головного мозга. Причиной явления может быть сильное нервное потрясение, тяжелая болезнь или серьезная травма. Неосознанное поведение опасно для человека.

Медленная фаза

Различают две фазы сна — быстрая и медленная. С медленной фазы начинается дремота. Это первая стадия медленной фазы, она длится 10 -15 минут.

За ней следует стадия легкого сна или медленной глубины, когда у человека отключается сознание. Однако в этот же период чувствительность слухового прохода у него увеличивается. На этой стадии человека легче всего разбудить. После второй стадии наступает период засыпания, затем человек крепко засыпает. Вторая, третья и четвертая стадии, в среднем, длятся около одного часа.

Во время четвертой стадии спящий может наблюдать спокойные нейтральные сновидения, которые вряд ли утром вспомнит. Разбудить его очень сложно.

В этом состоянии могут проявляться лунатизм, приступы энуреза и сноговорение. Речь спящего бессвязная, но эмоциональная. Хотя иногда можно различить отдельные фразы. В медленной фазе иногда снятся ночные кошмары.

Медленная фаза важна для человека, поскольку в это время происходит восстановление его сил. Это главная составляющая ночного сна. Если прервать медленную фазу, человек наутро будет чувствовать себя разбитым и уставшим.

Температура тела понижается до 34,9-35,6°C. Однако синтез белка ускоряется, растут ногти и волосы, активно вырабатываются гормоны. Потоотделение (кроме поверхностей ладоней) увеличивается. Зрачки сужаются. Пульс замедляется, артериальное давление уменьшается. Кровь циркулирует медленнее (кроме отдельных участков головного мозга). Двигательная активность желудка снижается. Вот почему нельзя на ночь много есть. Выделение слюны уменьшается, во рту пересыхает. Поэтому ночью часто хочется пить. Температура мозга повышается. Дыхание становится более громким, но менее глубоким.

Крепкий сон имеет большое значение для организма человека и является залогом крепкого здоровья.

За четвертой стадией медленной фазы наступает быстрая фаза, или парадоксальный сон.

Быстрая фаза

Фазы сна

Вначале эту стадию называли REM — фазой по английскому названию rapideyesmovements, что означает «быстрые движения глаз». Во время этой стадии спящий активно двигает глазными яблоками под сомкнутыми веками. Зрачки глаз расширяются, а слезоотделение уменьшается. У спящего наблюдается резкое ослабление тонуса мышц, колебания артериального давления и сердечных ритмов, учащенное дыхание. Человек меньше потеет, даже если очень жарко. Потоотделение на ладонях прекращается.

Активность мозга настолько высокая, что напоминает период бодрствования. Его температура увеличивается и становится выше, чем днем. Наполнение кровью мозга усиливается.

Сновидения, которые спящий видит в быстрой фазе, яркие и запоминающиеся. Если разбудить человека в этот период, он проснется легко и будет чувствовать себя отдохнувшим.

Во время быстрой фазы мозг обрабатывает и систематизирует полученную за день информацию. Происходит обмен информацией между сознанием и подсознанием.

В это же время активно восстанавливается нервная система человека. Лишение людей быстрого сна приводит к увеличению этой фазы в последующие ночи.

Данная фаза сна помогает человеку адаптироваться в постоянно изменяющейся окружающей среде. В первые месяцы жизни механизм быстрых фаз способствует ускоренному развитию мозга, тренируя и укрепляя его специальными импульсами. Так продолжается до двух лет. Потом начинается этап формирования личности. В этот период быстрые фазы тоже имеет большое значение. Они позволяют человеку пережить эмоции прошедших событий, которые сознание уже не помнит. Личность человека, старея внешне, не меняется с годами благодаря быстрым фазам.

Некоторые исследования доказывают тесную связь между высоким уровнем интеллекта человека и большой общей продолжительностью быстрых фаз.

Фазы сна несколько раз чередуются друг с другом в течение ночи, позволяя восстановить человеку свой жизненный потенциал. При этом продолжительность быстрой фазы увеличивается от цикла к циклу.

Продолжительность сна

Животные могут погибнуть, если будут бодрствовать более 80-90 часов. Человек тоже не может долго обходиться без сна. Рекордное количество времени, которое человек смог выдержать не засыпая, — 12 суток. Хотя науке известны редкие случаи, когда люди могут не спать десятилетиями и чувствовать себя при этом нормально.

Продолжительность фаз сна

Рекомендуемая продолжительность сна зависит от возраста человека. Если младенцам требуется 22 часа, чтобы выспаться, то детям ближе к году уже достаточно 14 часов. Механизм чередования периодов сна и бодрствования у младенцев и у детей старшего возраста различный. Малыши бодрствуют около 1 часа после еды, а остальное время спят. Режим сна и бодрствования грудничка зависит от привычек мамы. Если она ложится поздно, то и он адаптируется к этому ритму. Со временем продолжительность периодов бодрствования увеличивается.

Режим сна и бодрствования у дошкольников от 3 до 7 лет уже иной. Они нуждаются в двухчасовом послеобеденном сне. Остальное время бодрствуют. Всего дошкольникам достаточно 13 часов для полноценного отдыха. Десятилетним школьникам рекомендуется спать 10 часов.

Взрослым достаточно 7-8 часов, чтобы чувствовать себя отдохнувшими. Однако этот показатель может быть разным для каждого организма. В истории существует множество примеров, когда люди высыпались за более короткий промежуток времени и сохраняли все физиологические функции в здоровом состоянии. Среди них немало известных личностей: например, Наполеон, Шиллер, Гете и Петр I спали по 4-5 часов в сутки и при этом вели очень активную и плодотворную жизнь.

Время пробуждения

Здоровый цикл содержит четыре медленных и четыре быстрых фазы. В идеале все четыре цикла должны завершиться до 4 часов утра, поскольку позднее медленная фаза уже практически не повторяется. Длительность фаз от цикла к циклу меняется. Сразу после засыпания фаза быстрого сна не появляется около 1,5 часа. В следующем цикле медленная фаза становится короче, а быстрая длиннее. К утру быстрая фаза становится преобладающей. Именно поэтому проснувшийся от внешнего раздражителя (будильника) человек отлично помнит последнее сновидение. Это не означает, что просыпаться надо так рано. Утренний сон тоже полезен, он помогает восстановить нервную систему. Если лишить человека фаз утреннего быстрого сна, он может утратить способность засыпать.

Ранний отход ко сну позволит человеку пройти необходимые четыре цикла чередований медленных и быстрых фаз и получить полноценный отдых, значение которого трудно переоценить.

Природа сновидений

Сновидения являются одним из самых загадочных явлений в психике. За ночь спящий видит несколько разных снов. Первое сновидение относительно нейтральное. Однако каждое последующее сновидение становится ярче и эмоциональнее. Приблизительно каждый третий сон цветной.

Иногда человек видит в сновидениях угрожающие его жизни картины. При этом он не может кричать или двигаться. Его сковывает нечеловеческий страх. Ночные кошмары у взрослых связаны с психологическим перенапряжением. У детей кошмары проявляются в определенной стадии эмоционального развития организма.

Существует немало гипотез относительно функций, которые выполняют сновидения. Одни ученые считают, что механизм сновидений основан на процессах торможения деятельности клеток головного мозга. Это своеобразный защитный механизм, спасающий хрупкие клетки мозга от разрушения. Сновидение возникает в условиях, благоприятных для торможения. Другие ученые полагают, что с помощью сновидений человек разряжается, снимает накопившуюся энергию. По мнению Зигмунда Фрейда, с помощью сновидений человек высвобождает неосуществленные желания через сознание. Их появление обнаруживает определенные проблемы человека, которые он не осознает во время бодрствования. Хотя в контексте сновидения эти проблемы явно не раскрываются.

Физиология сна

Сон – физиологическое состояние, которое характеризуется потерей активных психических связей субъекта с окружающим его миром. Сон является жизненно необходимым для высших животных и человека. Длительное время считали, что сон представляет собой отдых, необходимый для восстановления энергии клеток мозга после активного бодрствования. Однако оказалось, что активность мозга во время сна часто выше, чем во время бодрствования. Было установлено, что активность нейронов ряда структур мозга во время сна существенно возрастает, т. е. сон – это активный физиологический процесс.

Рефлекторные реакции во время сна снижены. Спящий человек не реагирует на многие внешние воздействия, если они не имеют чрезмерной силы. Сон характеризуется фазовыми изменениями ВНД, которые особенно отчетливо проявляются при переходе от бодрствования ко сну (уравнительная, парадоксальная, ультрапарадоксальная и наркотическая фазы). В наркотическую фазу животные перестают отвечать условно-рефлекторной реакцией на любые условные раздражители. Сон сопровождается рядом характерных изменений вегетативных показателей и биоэлектрической активности мозга. Для состояния бодрствования характерной является низкоамплитудная высокочастотная ЭЭГ активность (бета-ритм). При закрывании глаз эта активность сменяется альфа-ритмом, происходит засыпание человека. В этот период пробуждение происходит достаточно легко. Через некоторое время начинают возникать «веретена». Примерно через 30 мин стадия «веретен» сменяется стадией высокоамплитудных медленных тета-волн. Пробуждение в эту стадию затруднено, она сопровождается рядом изменений вегетативных показателей: уменьшается частота сердечных сокращений, снижается кровяное давление, температура тела и др. Стадия тета-волн сменяется стадией высокоамплитудных сверхмедленных дельта-волн. Дельтасон – это период глубокого сна. Частота сердечных сокращений, артериальное давление, температура тела в эту фазу достигают минимальных значений. Медленноволновая стадия сна длится 1 – 1,5 часа и сменяется появлением на ЭЭГ низкоамплитудной высокочастотной активности, характерной для состояния бодрствования (бета-ритм), которая получила название парадоксального, или быстроволнового, сна. Таким образом, весь период сна делится на два состояния, которые сменяют друг друга 6 -7 раз в течение ночи: медленноволновой (ортодоксальный) сон и быстроволновой (парадоксальный) сон. Если разбудить человека в фазу парадоксального сна, то он сообщает о сновидениях. Человек, проснувшись в фазу медленного сна, обычно не помнит сновидений. Если человека во время сна избирательно лишать только парадоксальной фазы сна, например, будить его, как только он переходит в эту фазу, то это приводит к существенным нарушениям психической деятельности.

Теории сна.

Гуморальная теория в качестве причины сна рассматривает вещества, появляющиеся в крови при длительном бодрствовании. Доказательством этой теории служит эксперимент, при котором бодрствующей собаке переливали кровь животного, лишенного сна в течение суток. Животное-реципиент немедленно засыпало. В настоящее время удалось идентифицировать некоторые гипногенные вещества, например пептид, вызывающий дельта-сон. Но гуморальные факторы не могут рассматриваться как абсолютная причина возникновения сна. Об этом свидетельствуют наблюдения за поведением двух пар неразделившихся близнецов. У них разделение нервной системы произошло полностью, а системы кровообращения имели множество анастомозов. Эти близнецы могли спать в разное время: одна девочка, например, могла спать, а другая бодрствовала.

Подкорковая и корковая теории сна.

При различных опухолевых или инфекционных поражениях подкорковых, особенно стволовых, образований мозга, у больных отмечаются различные нарушения сна – от бессонницы до длительного летаргического сна, что указывает на наличие подкорковых центров сна. При раздражении задних структур субталамуса и гипоталамуса животные засыпали, а после прекращения раздражения они просыпались, что указывает на наличие в этих структурах центров сна.

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).

Однако ряд фактов не могли объяснить ни корковая, ни подкорковая теории сна. Наблюдения за больными, у которых отсутствовали почти все виды чувствительности, показали, что такие больные впадают в состояние сна как только прерывается поток информации от действующих органов чувств. Например, у одного больного из всех органов чувств был сохранен только один глаз, закрытие которого погружало больного в состояние сна. Многие вопросы организации процессов сна получили объяснение с открытием восходящих активирующих влияний ретикулярной формации ствола мозга на кору больших полушарий. 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 влияний 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.

Между лимбико-гипоталамическими и ретикулярными структурами мозга имеются реципрокные отношения. При возбуждении лимбико-гипоталамических структур мозга наблюдается торможение структур ретикулярной формации ствола мозга и наоборот. При бодрствовании за счет потоков афферентации от органов чувств активируются структуры ретикулярной формации, которые оказывают восходящее активирующее влияние на кору больших полушарий. При этом нейроны лобных отделов коры оказывают нисходящие тормозные влияния на центры сна заднего гипоталамуса, что устраняет блокирующие влияния гипоталамических центров сна на ретикулярную формацию среднего мозга. При уменьшении потока сенсорной информации снижаются восходящие активирующие влияния ретикулярной формации на кору мозга. В результате чего устраняются тормозные влияния лобной коры на нейроны центра сна заднего гипоталамуса, которые начинают еще активнее тормозить ретикулярную формацию ствола мозга. В условиях блокады всех восходящих активирующих влияний подкорковых образований на кору мозга наблюдается медленноволновая стадия сна.

Гипоталамические центры за счет связей с лимбическими структурами мозга могут оказывать восходящие активирующие влияния на кору мозга при отсутствии влияний ретикулярной формации ствола мозга. Эти механизмы составляют корково-подкорковую теорию сна (П. К. Анохин), которая позволила объяснить все виды сна и его расстройства. Она исходит из того, что состояние сна связано с важнейшим механизмом – снижением восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга. Сон бескорковых животных и новорожденных детей обьясняется слабой выраженностью нисходящих влияний лобной коры на гипоталамические центры сна, которые при этих условиях находятся в активном состоянии и оказывают тормозное действие на нейроны ретикулярной формации ствола мозга. Сон новорожденного периодически прерывается только возбуждением центра голода, расположенного в латеральных ядрах гипоталамуса, который тормозит активность центра сна. При этом создаются условия для поступления восходящих активирующих влияний ретикулярной формации в кору. Эта теория объясняет многие расстройства сна. Бессонница, например, часто возникает как следствие перевозбуждения коры под влиянием курения, напряженной творческой работы перед сном. При этом усиливаются нисходящие тормозные влияния нейронов лобной коры на гипоталамические центры сна и подавляется механизм их блокирующего действия на ретикулярную формацию ствола мозга. Длительный сон может наблюдаться при раздражении центров заднего гипоталамуса сосудистым или опухолевым патологическим процессом. Возбужденные клетки центра сна непрерывно оказывают блокирующее влияние на нейроны ретикулярной формации ствола мозга.

Иногда во время сна наблюдается так называемое частичное бодрствование, которое объясняется наличием определенных каналов реверберации возбуждений между подкорковыми структурами и корой больших полушарий во время сна на фоне снижения восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга. Например, кормящая мать может крепко спать и не реагировать на сильные звуки, но она быстро просыпается даже при небольшом шевелении ребенка. В случае патологических изменений в том или ином органе усиленная импульсация от него может определять характер сновидений и быть своего рода предвестником заболевания, субъективные признаки которого еще не воспринимаются в состоянии бодрствования.

Фармакологический сон неадекватен по своим механизмам естественному сну. Снотворные препараты ограничивают активность разных структур мозга – ретикулярной формации, гипоталамической области, коры головного мозга. Это приводит к нарушению естественных механизмов формирования стадий сна, нарушению процесса консолидации памяти, переработки и усвоения информации.

Следующая глава >

Сон (лат. somnus) — естественное физиологическое состояние, характеризующееся пониженной реакцией на окружающий мир, присущee млекопитающим, птицам, рыбам и некоторым другим животным, в том числе насекомым (например, дрозофилам).

  • Кроме того, словом «сон» называют последовательность образов (формируемых в течение фазы т. н. «быстрого сна»), которые человек может помнить (см. также сновидение).
  • Физиологически обычный сон отличается от других, похожих на него состояний — анабиоза (т. н. «спячки» у животных), гипнотического сна, комы, обморока, летаргического сна.

Физиология сна

Сон связан с расслаблением мышц и уменьшением восприятия окружающих раздражителей.

Во сне повышается уровень анаболических процессов и снижается катаболизм.

Сон у человека в норме происходит циклически, примерно каждые 24 часа. Эти циклы называют циркадными ритмами. Они переопределяются каждые сутки, наиболее важным фактором является уровень освещения. От естественного цикла освещённости зависит уровень концентрации специальных фотозависимых белков. Циркадный цикл настроен обычно на длину светового дня. Помимо ночного сна, в некоторых культурах существует физиологически обусловленный кратковременный дневной сон — сиеста.

Засыпание

Непосредственно перед сном наступает состояние сонливости, снижения активности мозга, характеризующееся:

  1. снижением уровня сознания;
  2. зевотой;
  3. понижением чувствительности сенсорных систем;
  4. снижением частоты сердечных сокращений, снижением секреторной деятельности желёз (слюнных → сухость слизистой рта; слёзных → жжение глаз, слипание век).

Профессор Ричард Р. Будзин в Лаборатории исследований сна при Университете в Аризоне много лет изучал расстройства сна и рекомендует методику быстрого засыпания, основанную на шести этапах. В годовом отчёте по клинической психологии он описал различные психологические подходы, которые были использованы для лечения бессонницы (Bootzin & Epstein, 2011). Подобное лечение ещё раньше было названо лечением стимульным контролем (Morin et al., 2006). Советы включают в себя: ложиться спать, только когда хочешь спать, использовать постель только для сна, не лежать в постели больше 10 минут, если не получается заснуть — сделать так, чтобы кровать ассоциировалась только с быстрым засыпанием, просыпаться утром по будильнику в одно и то же время, не спать днем.

Структура сна

Физиология сна

Сон — особое состояние сознания человека и животных, включающее в себя ряд стадий, закономерно повторяющихся в течение ночи (при нормальном суточном графике). Появление этих стадий обусловлено активностью различных структур мозга.

У здорового человека сон начинается с первой стадии медленного сна (Non-REM-сон), которая длится 5-10 минут. Затем наступает 2-я стадия, которая продолжается около 20 минут. Ещё 30-45 минут приходится на период 3-4 стадий. После этого спящий снова возвращается во 2-ю стадию медленного сна, после которой возникает первый эпизод быстрого сна, который имеет короткую продолжительность — около 5 минут. Вся эта последовательность называется циклом. 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, при полноценном здоровом сне отмечается пять полных циклов. Последовательность смены стадий и их длительность удобно представлять в виде гипнограммы, которая наглядно отображает структуру сна пациента.

Медленный сон

Медленный сон (син.: медленноволновой сон, ортодоксальный сон), длится 80-90 минут. Наступает сразу после засыпания.

  • Первая стадия. Альфа-ритм уменьшается, и появляются низкоамплитудные медленные тета-ритмы, по амплитуде равные или превышающие альфа-ритм. Поведение: дремота с полусонными мечтаниями, абсурдными или галлюциногенными мыслями и иногда с гипнагогическими 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 гипнагогическая гиперсинхрония. В этой стадии могут отмечаться гипнагогические подёргивания.
  • Вторая 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.
  • 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 %.

    4-я стадия медленного сна, глубокий сон.

    ЭЭГ

    выделена красной рамкой.

  • Четвёртая стадия. Самый глубокий медленный дельта-сон. 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.

У здорового человека третья стадия занимает 5-8 %, и четвёртая стадия ещё около 10-15 % общего времени сна. Первые четыре медленноволновые стадии сна в норме занимают 75—80 % всего периода сна. Предполагают, что медленный сон связан с восстановлением энергозатрат. Исследования показали, что именно фаза медленного сна является ключевой для закрепления осознанных «декларативных» воспоминаний.

Быстрый сон

Быстрый сон.

ЭЭГ

выделена красной рамкой. Движения глаз подчёркнуты красным.

Быстрый сон (син.: 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 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.

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. По 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 сна снижается. 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.

Во время быстрого сна наблюдаются изменения в вегетативной сфере — 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 или клитора.

Нейроанатомия сна

В мозге есть скопления нейронов, возбуждение которых вызывает развитие сна (гипногенные центры). Три вида структур:

  1. Структуры, обеспечивающие развитие медленного сна:
    • Передние отделы гипоталамуса (преоптические ядра)
    • Неспецифические ядра таламуса
    • Ядра шва (содержат тормозной медиатор серотонин)
    • Тормозной центр Моруцци (средняя часть моста)
  2. Центры быстрого сна:
    • Голубое пятно
    • Вестибулярные ядра продолговатого мозга
    • Верхнее двухолмие среднего мозга
    • Ретикулярная формация среднего мозга (центры БДГ)
  3. Центры, регулирующие цикл сна:
    • Голубое пятно (стимуляция — пробуждение)
    • Отдельные участки коры больших полушарий

Функции сна

  • Сон обеспечивает отдых организма.
  • Сон способствует переработке и хранению информации. Сон (особенно медленный) облегчает закрепление изученного материала, быстрый сон реализует подсознательные модели ожидаемых событий.
  • Сон — это приспособление организма к изменению освещённости (день-ночь).
  • Сон восстанавливает иммунитет, в том числе путём активизации T-лимфоцитов, борющихся с простудными и вирусными заболеваниями.
  • Сон обеспечивает вывод из мозга ядовитых продуктов жизнедеятельности.

Висцеральная теория сна утверждает, что во сне центральная нервная система занимается анализом и регулировкой работы внутренних органов.

Необходимая продолжительность сна

Средняя продолжительность сна человека обычно зависит от многочисленных факторов: начиная от возраста, пола, образа жизни, состояния здоровья, питания и степени усталости, до внешних факторов (общий уровень шума, местонахождение и т. д.). В общем случае, при нарушениях сна его длительность может составлять от нескольких секунд до нескольких суток. Также бывают случаи, что взрослому человеку требуется 12 часов, чтобы выспаться и восстановить запас сил после тяжёлой работы или бессонных ночей. Нарушение физиологической структуры сна считается фактором риска, который может приводить к бессоннице.

Широко распространённое мнение, что сон до полуночи полезнее, чем сон после полуночи (существуют так называемые таблицы ценности часов сна), не подтверждается строгими научными данными. Многочисленные исследования показывают, что лучшее время для сна — приблизительно с 22:00 до 6:00 по местному солнечному времени.

Лишение сна является очень тяжёлым испытанием. В течение нескольких дней сознание человека теряет ясность, он испытывает непреодолимое желание уснуть, периодически «проваливается» в пограничное состояние со спутанным сознанием. Этот способ психологического давления используется при допросах, и рассматривается как изощрённая пытка.

Сновидения

Последние исследования функциональности сновидений в Университете Хельсинки (рук. проф. en:Pekka Sutola) показали, что REM-фаза сна иногда быстро возникает у млекопитающих, а затем они переходят в фазу глубокого сна. Это объясняет, почему эпилептики имеют REM-подобную фазу во время приступа и не в состоянии вспомнить события за несколько часов до приступа. Полнее структура функционирования этой системы ещё не установлена.

Если за средний возраст принять 70 лет, то из них человек спит около 23 лет.

Сиеста

Послеполуденный кратковременный сон-отдых — сиеста — является историческим элементом культуры многих народов. Чаще всего он встречается в жарких странах. Недавнее исследование, проведённое в Греции совместно университетом Афинской медицинской школы и Гарвардом, показало, что получасовой послеполуденный отдых-дрёма хотя бы трижды в неделю снижает риск гибели от сердечного приступа на 37 %.

Патология сна

  • Диссомнии — нарушения ночного сна, например, бессонница (инсомния). Причины: неврозы, психозы, органические поражения мозга (энцефалит, эпилепсия), соматические заболевания.
  • Апноэ во сне — психогенное либо механическое нарушение дыхания во сне.
  • Гиперсомнии — непреодолимая патологическая сонливость. Примеры: нарколепсия, летаргический сон.
  • Парасомнии. Причина: невроз. Примеры: сомнамбулизм (снохождение/лунатизм), скрежетание зубами, ночные кошмары, эпилептические припадки и т. д.
  • Сонный паралич — состояние, когда паралич мышц наступает до засыпания или после пробуждения.

При стойких нарушениях сна бывают ситуации, когда необходимо вмешательство врача.

В новостных изданиях опубликованы несколько случаев многолетнего полного отсутствия сна у человека.

Качество сна ухудшается с возрастом. По мере старения люди начинают хуже спать и чаще просыпаться, они теряют способность к глубокому восстанавливающему сну. Когда мозг стареет, то зоны, отвечающие за сон, начинают понемногу деградировать. Одновременно страдают когнитивные функции. Данные изменения организма начинаются примерно с 35 лет.

Управление сном

Иногда спящий человек может отдавать себе отчёт в том, что он находится во сне. Это может случаться как спонтанно, так и после различных тренировок. Такое состояние называется осознанное сновидение.

Физиологические методы регуляции

Для здорового сна необходимо от 4 до 8 часов, но эти цифры достаточно условны. Необходимость в более длительном сне проявляется, например, при большом объёме физической работы. Около трети жизни мы проводим во сне, потому важно сохранять его естественный природный ритм.

Фармакологические средства

Лекарственные средства иногда назначают симптоматически, так же, как и седативные препараты. Фармакологическая регуляция сна без назначения врача может быть очень опасна, кроме того, при длительном применении снотворных их эффект уменьшается. Тем не менее, злоупотребление снотворными и успокаивающими препаратами — распространённое и опасное явление в развитых индустриальных странах.

К числу успокаивающих и снотворных средств длительное время причисляли такие наркотики, как опиум и морфин, однако из-за опасности наркомании в настоящее время их в этом качестве не употребляют.

Очень долго, более 100 лет, в качестве снотворного средства использовали люминал и другие барбитураты.

Мелатонин является одним из наиболее современных препаратов, на который возлагают большие надежды из-за его физиологичности.

По данным последних исследований, дефицит магния часто приводит к нервозности, раздражительности, а также к бруксизму — непроизвольному скрежету зубами во сне. Также установлено, что магний способствует выработке мелатонина. Тем не менее, магний сам по себе играет самостоятельную роль в создании спокойного, комфортного состояния, снимая стрессы и расслабляя излишне напряжённые мышцы. Поэтому приём магния должен быть составной частью любой диетологической программы для улучшения сна.

Электросон

Электросон — метод нейростимулирующей терапии, при котором в результате воздействия на ЦНС пациента импульсным током низкой частоты и малой силы возникает состояние сонливости либо сна. Это метод лечебного воздействия на человека постоянным импульсным током, низкой частоты (1—160 Гц), малой силы (до 10 мA), с длительностью импульсов от 0,2 до 2 мс. Электросон оказывает транквилизирующee, седативнoe, а также стимулирующее и некоторые другие воздействия и рекомендуется как восстанавливающая процедура при широком спектре расстройств и заболеваний.

История изучения сна

В прошлом существовало множество различных теорий сна, которые формировались по мере развития естествознания, физиологии и медицины. В истории «науки о сне» важную роль сыграли исследования М. М. Манасеиной (1843—1903), ученицы физиолога И. Р. Тарханова. В 1870-х гг. она изучала значение сна для организма на щенках и пришла к выводу, что сон для организма важнее пищи. Научную теорию сна создал И. П. Павлов, показавший, что действительной причиной сна являются особые нервные процессы возбуждения и торможения, происходящие в головном мозге.

Современные представления о природе сна сформировались во второй половине XX века, после появления методов регистрации биоэлектрической активности головного мозга (электроэнцефалограмма, ЭЭГ), мышц (электромиограмма, ЭМГ) и глаз (электроокулограмма, ЭОГ). Крупным достижением в этой области было открытие в 1950-е гг. Н. Клейтманом, У. Дементом (США) и М. Жуве (Франция) явления «парадоксального сна».

Кроме физиологических особенностей сна, изучаются его психологические особенности. Для этого существуют методы субъективной оценки качества сна, к ним относятся, например, такие опросники: индекс тяжести сна — шкала, разработанная Ч. Морином для оценки качества сна при инсомнии; опросник содержания мыслей перед сном Глазго разработан К. Харви и К. Эспи для оценки когнитивных руминаций перед сном, мешающих засыпанию при хронической инсомнии.

Новой областью изучения является функционирование генов, тем или иным образом связанных со сном. Так, в апреле 2017 года Университет штата Вашингтон опубликовал результаты экспериментов, показывающих связь между циклом засыпания и пробуждения у мышей и экспрессией гена FABP7, найденного у 3 видов млекопитающих, включая человека. Повреждение этого гена вызывало более прерывистый сон.

Американцы Джеффри Холл и Майкл Росбаш провели исследования на мушках-дрозофилах с целью обнаружения молекулярных механизмов, которые контролируют циркадные ритмы и в 1984 году смогли выделить и секвенировать ген, формирующий и управляющий этими механизмами. Ген отвечает за синтез белка PER (англ.), который вырабатывается и накапливается ночью. При достижении определённой его концентрации происходит блокировка процесса синтеза и постепенное разрушение PER в течение дня с последующим снятием блокировки и возобновления синтеза, что образует ингибиторную петлю по PER и формирует 24-часовой суточный цикл. Майкл Янг в 1994 году идентифицировал еще несколько белков, обеспечивающих точную настройку клеточных часов. За эти открытия им в 2017 году была присуждена Нобелевская премия по физиологии или медицине.

Сон у животных

Лошади и овцы могут спать стоя или лёжа, однако во сне в положении стоя не проявляется фаза БДГ. Кошки спят около 16 часов в сутки. Китообразные (в том числе дельфины), птицы и крокодилы обладают интересной способностью к одностороннему (однополушарному) сну. Они спят «наполовину»: с одним бодрствующим полушарием. Спящее и бодрствующее полушария меняются. Эта способность животных, живущих в море, объясняется необходимостью поддерживать дыхание — им требуется всплывать время от времени, чтобы набрать воздух, или же необходимостью не отбиться от группы. Бутылконосые дельфины и косатки в первый месяц жизни вообще не нуждаются во сне. У птиц и крокодилов функция одностороннего сна помогает обезопасить себя от врагов. Люди и другие наземные млекопитающие, во время сна полностью отключающиеся от окружающего мира, являются исключением. Вероятно, однополушарный сон возник у общего предка птиц и рептилий, а затем независимым образом сформировался у морских млекопитающих.

Жирафы спят на коленях, заворачивая шею вокруг ног; львы лежат на спине, сложив передние лапы на груди, крысы укладываются на бок, а хвост закручивают к голове. Так же спят и лисы. Летучие мыши засыпают, только подвесившись вниз головой.

Холоднокровные животные, вроде ящериц, черепах и рыб, тоже спят, хотя ранее считалось, что они просто замирают с наступлением ночи.

Птицы также могут спать сидя, стоя, а некоторые даже на лету или «на плаву» (например, утки). Мигрирующие птицы выработали интересный механизм, который позволяет им спать во время длительных перелетов: каждые 10-15 минут птица залетает в центр стаи и лишь слегка машет крыльями. Она парит на воздушных потоках, которые создает вся стая. Потом птицы меняются местами.

У многих животных сон имеет однополушарный характер, когда полушария головного мозга спят по очереди (тюлени, дельфины, некоторые птицы).

Стрижи во время зимовки более двухсот дней вообще не садятся на землю и не спят. Большие фрегаты спят по очереди одним полушарием мозга во время парения в потоках воздуха над океаном

Некоторые позвоночные не спят вовсе.

Дыхание во сне

Дыхание во сне существенно изменяется в соответствии с фазой сна.

Существует тесная связь между сном ребёнка и различными формами расстройств дыхания. Сон ребёнка — это то состояние, при котором нарушения реализуются наиболее отчётливо, а в ряде случаев эти нарушения выявляются исключительно во время сна.

Интересные факты

  • С 2008 года по инициативе Международной ассоциации медицины сна (англ. World Association of Sleep Medicine) ежегодно в пятницу второй недели марта отмечается всемирный день сна.
  • В 2015 году ученые выяснили, что сон удваивает вероятность того, что человеку удастся вспомнить недавно забытую информацию. В ходе эксперимента ученые просили испытуемых выучивать по несколько слов на иностранном языке в день, а затем несколько раз проверяли, насколько хорошо люди усваивали информацию: в первый раз — непосредственно после заучивания слов, второй раз — после 12-часового перерыва, а третий — на следующий день, после полноценного ночного сна.
  • Американский эмбиент-композитор Роберт Рич в 2001 году выпустил альбом «Somnium», а в 2014 — продолжение «Perpetual — A Somnium Continuum». Оба альбома были призваны помочь людям, страдающим бессонницей. Их успокаивающий, размеренный ритм должен был успокаивать и наводить сон. Рич также проводил «концерты для сна» с той же целью.
  • Август Кекуле открыл во время сна формулу бензола, Д. И. Менделеев – периодическую систему химических элементов.

См. также

Примечания

  1. Елена Наймарк. «Что такое сон?», «Зачем нужен сон?», «ЭЭГ — замочная скважина для сомнологов» // Что нового в науке и технике. — 2005. — № 7-8.
  2. ↑ УРОВЕНЬ СОЗНАНИЯ ПОНИЖЕННЫЙ // Медицинский справочник (недоступная ссылка — история)
  3. ↑ 6 несложных этапов на пути к быстрому засыпанию
  4. ↑ Сон и сновидения // Психофизиология : учебник для вузов / под ред. Ю. И. Александрова. — 2-е изд. — СПб. : Питер-пресс, 2003. — Гл. 13. — ISBN 5-272-00391-8.
  5. Александр Марков. Во время фазы медленного сна активно закрепляются новые знания. — 21.03.2007.
  6. ↑ Sleep makes relearning faster and longer-lasting. eurekalert.org (22.08.2016).
  7. ↑ Расшифрована иммунная функция сна
  8. Стивен Голдман, Майкен Недергард Промывка мозгов // В мире науки. — 2016. — № 5-6. — С. 58-64.
  9. Пигарев И. Н. Висцеральная теория сна // Журнал высшей нервной деятельности. — 2013. — Т. 63, № 1. — С. 86—104.
  10. ↑ Стенограмма и видеозапись публичной лекции доктора биологических наук, главного научного сотрудника Лаборатории передачи информации в сенсорных системах ИППИ РАН Ивана Пигарёва. Лекция состоялась 27 февраля 2014 года в рамках цикла «Публичные лекции „Полит.ру“» при поддержке фонда «Династия» и ИППИ РАН. См. также библиографию Пигарёва И. Н.
  11. Pigarev Ivan N., Pigareva Marina L. The state of sleep and the current brain paradigm // Frontiers in Systems Neuroscience. — 2015. — Vol. 9. — ISSN 1662-5137. — DOI:10.3389/fnsys.2015.00139.
  12. ↑ Улучшаем качество сна до хорошего уровня (англ.). www.pravilnoe-pokhudenie.ru. Проверено 21 апреля 2018.
  13. ↑ Самое лучшее время для сна в сутках – особенности и рекомендации врачей (рус.), FB.ru. Проверено 21 апреля 2018.
  14. Naska A., Oikonomou E., Trichopoulou A., Psaltopoulou T., Trichopoulos D. SIesta in healthy adults and coronary mortality in the general population // Archives of Internal Medicine. — 2007. — Vol. 167, no. 3. — С. 296-301. — DOI:10.1001/archinte.167.3.296.
  15. ↑ Что влияет на качество сна?
  16. ↑ Электросонтерапия
  17. ↑ Электросонтерапия
  18. Теории сна (рус.), LibTime (12 сентября 2015). Проверено 21 апреля 2018.
  19. ↑ Identification of SLEEPLESS, a Sleep-Promoting FactorScienceMag
  20. ↑ Zehring, W.A., Wheeler, D.A., Reddy, P., Konopka, R.J., Kyriacou, C.P., Rosbash, M., and Hall, J.C. (1984). P-element transformation with period locus DNA restores rhythmicity to mutant, arrhythmic Drosophila melanogaster. Cell 39, 369—376.
  21. ↑ Bargiello, T.A., Jackson, F.R., and Young, M.W. (1984). Restoration of circadian behavioural rhythms by gene transfer in Drosophila. Nature 312, 752—754.
  22. ↑ Siwicki, K.K., Eastman, C., Petersen, G., Rosbash, M., and Hall, J.C. (1988). Antibodies to the period gene product of Drosophila reveal diverse tissue distribution and rhythmic changes in the visual system. Neuron 1, 141—150.
  23. ↑ Hardin, P.E., Hall, J.C., and Rosbash, M. (1990). Feedback of the Drosophila period gene product on circadian cycling of its messenger RNA levels. Nature 343, 536—540.
  24. ↑ Liu, X., Zwiebel, L.J., Hinton, D., Benzer, S., Hall, J.C., and Rosbash, M. (1992). The period gene encodes a predominantly nuclear protein in adult Drosophila. J Neurosci 12, 2735—2744.
  25. ↑ Vosshall, L.B., Price, J.L., Sehgal, A., Saez, L., and Young, M.W. (1994). Block in nuclear localization of period protein by a second clock mutation, timeless. Science 263, 1606—1609.
  26. ↑ Price, J.L., Blau, J., Rothenfluh, A., Abodeely, M., Kloss, B., and Young, M.W. (1998). double-time is a novel Drosophila clock gene that regulates PERIOD protein accumulation. Cell 94, 83-95.
  27. ↑ The 2017 Nobel Prize in Physiology or Medicine – Press Release. www.nobelprize.org. Проверено 21 апреля 2018.
  28. Дж. М. Эванс, Кей Уайт. Полный справочник по уходу за кошками. — М.: «Аквариум», 2000. — С. 179. — 288 с. — 5000 экз. — ISBN 5-85684-460-2, ББК 46.74.
  29. Биологи объяснили открытый глаз спящих крокодилов: Наука: Наука и техника: Lenta.ru
  30. ↑ Новорожденные дельфины и косатки могут не спать неделями // Elementy.Ru. — 30.06.2015.
  31. Стасевич К. Спят ли птицы на лету? // Наука и жизнь. — 2016. — № 12. — С. 89—93. — ISSN 0028-1263. — URL:
  32. Kavanau J. L. Vertebrates that never sleep: implications for sleep’s basic function // Brain Res. Bull. — 1998. — Vol. 46, no. 4 (July). — P. 269-279.
  33. Кельмансон И. А. Сон и дыхание детей раннего возраста. — СПб.: ЭЛБИ-СПб, 2006. — С. 392. — 1000 экз. — ISBN 5-93979-169-7.
  34. ↑ Всемирный день сна, (англ.)
  35. ↑ Sleep not just protects memories against forgetting, it also makes them more accessible
  36. Сухотин А. К. Парадоксы науки. – М., Молодая гвардия, 1978. – C. 119-120

Литература

На русском языке

  • Аристотель. О сновидениях / перев. и научн. комм. О. А. Чулкова // AKADHMEIA: Материалы и исследования по истории платонизма. Вып.6. Сб. статей. — СПБ., 2005. — С. 420—432.
  • Аристотель. О предсказаниях во сне // Интеллектуальные традиции античности и средних веков (Исследования и переводы). — М. : Кругъ, 2010. — С.169-175.
  • Вейн А. М. Патология мозга и структура ночного сна. Материалы симпоз. «Механизмы сна». — Л. : Наука, 1971.
  • Международная классификация болезней (МКБ-10). Классификация психических и поведенческих расстройств: клинические описания и указания по диагностике. Пер. с англ. (WHO, 1992). — СПб.: Оверлайд, 1994.
  • Ротенберг В. С. Адаптивная функция сна, причины и проявления её нарушения. — М. : Наука, 1982.
  • Ротенберг В. С., Аршавский В. В. Сон и адаптация // Ротенберг В. С., Аршавский В. В. Поисковая активность и адаптация. — Москва : Наука, 1984. — Гл. 2.
  • Доддс Э. Р. Образы сновидений и образы культуры // Доддс Э. Р. Греки и иррациональное. — СПб., 2000. — С. 152—197.
  • Протопопова И. А. О сновидениях в античной Греции // Русская антропологическая школа. Труды. Вып. 2. — М.: РГГУ, 2004. — С. 163—190.
  • Карасёв Л. В. Метафизика сна // Сон — семиотическое окно. — Милан, 1994.
  • Вейн А. М. Три трети жизни. — М.: Знание, 1979. — 144 с . — (Наука и прогресс).
  • Тхостов А. Ш., Рассказова Е. И. Методы оценки субъективного качества сна и мыслей перед сном. — М. : Методическое пособие, 2008.
  • Вейн А. М. Сон — тайны и парадоксы.
  • Борисова А. Нобелевские сны: как изучение белка PER подскажет правильный режим дня // РБК : газета. — 2017. — 6 октября.
  • Ковальзон В. М. Стресс, сон и нейропептиды // Природа : журнал. — 1999. — № 5. — С. 63—70.
  • Ковальзон В. М. Природа сна // Природа : журнал. — 1999. — № 8. — С. 172—179.
  • Тонони Д., Чирелли К. Убирая лишнее // В мире науки : научно-популярный журнал. — 2013. — № 10.
  • Резник Н. Л. Занятия спящего мозга // Химия и жизнь : журнал. — 2014. — № 3.
  • Почему человек спит? // Популярная механика : журнал. — 2015. — № 8.
  • 5 функций, которые мозг выполняет во время сна / Александр Пономарёв // Популярная механика : журнал. — 2017. — 14 апреля.
  • Сон и память // Троицкий вариант — Наука : газета. — 2009. — 29 сентября.
  • Первооткрыватель R.E.M. // Троицкий вариант — Наука : газета. — 2013. — 9 апреля.
  • Гены сна и сновидений // Троицкий вариант — Наука : газета. — 2017. — 31 января.
  • Вейн А. М. Бодрствование и сон. — М.: Наука, 1970. — 125 с.

На английском языке

  • Bar-Yam, Yaneer. Dynamics of Complex Systems. — 2003. — Chapter 3.
  • Foldvary-Schaefer N., Grigg-Damberger M. Sleep and epilepsy: what we know, don’t know, and need to know. // J Clin Neurophysiol. — 2006. — Vol. 23, no. 1 (February). — P. 4-20. — PMID 16514348.
  • Gilmartin G., Thomas R. Mechanisms of arousal from sleep and their consequences // Curr Opin Pulm Med : journal. — 2004. — Vol. 10, no. 6 (September). — P. 468-74. — PMID 15510052.
  • Gottlieb D., Punjabi N., Newman A., Resnick H., Redline S., Baldwin C., Nieto F. Association of sleep time with diabetes mellitus and impaired glucose tolerance // Arch Intern Med : journal. — 2005. — Vol. 165, no. 8 (25 April). — P. 863-867. — PMID 15851636.
  • Legramante J., Galante A. Sleep and hypertension: a challenge for the autonomic regulation of the cardiovascular system. // Circulation : journal. — 2005. — Vol. 112, no. 6 (9 August). — P. 786-8. — PMID 16087808.
  • Feinberg I. Changes in sleep cycle patterns with age // J Psychiatr Res. — 1974. — Vol. 10, no. 3-4. — P. 283—306.
  • Zepelin H. Normal age related changes in sleep // Sleep Disorders: Basic and Clinical Research / ed. by M. Chase, E. D. Weitzman. — New York : SP Medical, 1983 . — P. 431—434.
  • Morrissey M., Duntley S., Anch A., Nonneman R. Active sleep and its role in the prevention of apoptosis in the developing brain. // Med Hypotheses : journal. — 2004. — Vol. 62, no. 6. — P. 876-9. — PMID 15142640.
  • Marks G., Shaffery J., Oksenberg A., Speciale S., Roffwarg H. A functional role for REM sleep in brain maturation. // Behav Brain Res : journal. — 1995. — Vol. 69, no. 1-2. — P. 1-11. — PMID 7546299.
  • Mirmiran M., Scholtens J., van de Poll N., Uylings H., van der Gugten J., Boer G. Effects of experimental suppression of active (REM) sleep during early development upon adult brain and behavior in the rat. // Brain Res : journal. — 1983. — Vol. 283, no. 2-3 (April). — P. 277-86. — PMID 6850353.
  • Zhang, J. Memory process and the function of sleep // Journal of Theoretics. — 2004. — Vol. 6, no. 6 (October).
  • Diagnostic and statistical manual of mental disorders (DSM-IV). — 4th ed. — Washington DC : Amer. Psych. Press, 1994.
  • ICSD — International Classification of Sleep Disorders. Diagnostic and Coding Manual Diagnostic Classification Steering. Committee. — Rochester, 1990. — P. 396.

Ссылки

  • Сон и психическое благополучие — подборка материалов на сайте Московского НИИ психиатрии
  • Ковальзон, Владимир. FAQ: Природа сна, «ПостНаука» (7 Июля 2014). Проверено 13 мая 2017.
  • Охотники-собиратели спят меньше городских жителей, Elementy.ru (20 октября 2015).
  • Е.Б. Наймарк. Наука во власти сна: Что такое сон? Зачем нужен сон?. Elementy.ru (2005). Проверено 13 мая 2017.
  • Медицинские мифы: опасно ли будить лунатиков?, BBC Future (29 октября 2015).
  • Правда ли, что с возрастом человеку требуется меньше времени на сон, BBC Future (31 мая 2016).
  • Удивительная правда о том, сколько и зачем мы спим, BBC Future (9 марта 2017).
  • Биологи нашли главную функцию сна, Membrana.ru (21 августа 2009).
  • Пересмотрена продолжительность нормального сна в разном возрасте, Membrana.ru (4 февраля 2010).
  • Shochat T., Ancoli S. Specific Clinical Patterns in Aging :  / Tamar Shochat and Sonia Ancoli // Sleep and Sleep Disorders : website.
  • It’s the Little Things: Daily Routines :  : // The Whole Child — For Early Care Providers. — Public Broadcasting Service.

Видеоматериалы

  • Ковальзон В. М. Природа сна : видеолекция / В. М. Ковальзон (д. б. н.). — 09.10.2009.
  • Овсянникова Ксения. Объятия Морфея. Курилка Гутенберга.

Сайты

  • Sleep Research Society (англ.)
  • World Sleep Foundation (англ.)
  • National Center on Sleep Disorders Research (англ.)

Оценка 4.8 проголосовавших: 11
ПОДЕЛИТЬСЯ

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here