Мозг во время сна. Часть 1

Ночной сон человека состоит из четырех – пяти циклов  «медленный сон - быстрый сон».

Согласно информационной теории, мы спим, чтобы переработать и усвоить информацию, полученную в течение предшествующего дня, передача реорганизованной информации происходит в конце третьего цикла.

Но что же заставляет нас спать еще один или два цикла? 

В этой статье: какие функции выполняются мозгом во время сна, что происходит с нашим организмом пока мы спим, почему ни одна клетка организма не спит, а продолжает свою работу, перестроившись на другой ритм.

Погружаясь в сон,  структуры мозга временно теряют функциональные связи между собой, присущие бодрствованию, что подтверждают  электроэнцефалограммы.

Каждая мозговая структура  замыкается в себе, происходит ее настройка и регулировка, что  невыполнимо во время бодрствования, когда мозг активно взаимодействует с внешней средой.

В медленном сне регулируются внутренние ритмы каждой отдельной мозговой структуры, в быстром  — налаживаются  гармонические связи между ними. А сон в целом  настраивает  на оптимальный режим  наши биоритмы.

У каждого из нас существует свой  эталон оптимальной согласованности биоритмов, который  создается в бодрствовании на основе программы поведения,  заложенной генетически, и приходящей извне информации.

Этот  эталон во сне проходит обкатку, формируется модель потребного биоритмического фона . Если модель удачна – много сна не требуется, если ее нужно доработать – мы спим дольше.

Интересен факт,   

потребность во сне обратно пропорциональна объему получаемой информации: чем ее больше, тем меньше сна требуется. Этим объясняется, что когда мы получаем усиленную умственную нагрузку, спим намного меньше, чем когда проводим время попусту в санатории или у телевизора.

Так, поверхностные и однообразные впечатления туриста могут нести гораздо меньше информации, по сравнению с работой инженера, который выполняет важный заказ и проводит ночи за чертежами.

Мозговые структуры, налаживая между собой гармонические связи в быстром сне,  словно переговариваются между собой, что отражается в сновидениях.

Какие продукты улучшают работу мозга, предупреждают его атрофию и слабоумие (деменцию, Альцгеймера).

Также в сновидениях тренируются нервные центры: бездельничавшие в бодрствовании клетки выполняют функциональную гимнастику, для поддержания формы. Именно по этой причине, мы спим, как убитые после стресса – все клетки  до единой получили хорошую встряску,  и нам ничего не снится.

Те же, у кого жизнь протекает без особых всплесков эмоций, не расстаются со сновидениями – нервным центрам приходится тренироваться хотя бы во сне.

Таким же встряскам подвергается мозг эпилептиков. В.М. Окуджава, тбилисский физиолог, в свое время заметил, что эпилептический припадок протекает на фоне активности тех же мозговых структур, что и быстрый сон.

По окончании приступа больной впадает в очень глубокий сон, аналогичный по всем показателям быстрому. Окуджава сделал вывод: приступ переходит в быстрый сон, как бы поглощается им, а не угасает сам собой, как считали ранее.

Еще одно заключение физиолога: повторение припадка у больного приводит к уменьшению доли быстрого сна, так как потребность в нем частично удовлетворяется во время приступа.

Рассматривая функции мозга, следует упомянуть теорию сна, выдвинутую Т.Н. Ониани, известным профессором физиологом.

Согласно с этой теорией, бодрствование состоит из напряженного и спокойного.

• Спокойное бодрствование обеспечивается функциями ретикуло-таламокортикальной  системы.
• Напряженное бодрствование поддерживается еще и работой лимбической системы – очень важного функционального образования, соединившего в себе часть ретикулярной формации, ядра таламуса, гипоталамус, гиппокамп и все центры эмоций человека.

Синхронность работы этих важнейших систем обеспечивает основу, необходимую для координированных и целенаправленных реакций,  для которых и возникает напряженное бодрствование. В быстром сне работает только лишь лимбическая система: парализованы координированные реакции, а эмоции взбудоражены.

Быстрый сон является аналогом напряженного бодрствования, об этом свидетельствует активность мозговых структур.

Медленный сон и спокойное бодрствование аналогов не имеют.

Быстрый сон, как и бодрствование, делится на эмоциональную и не эмоциональную стадии.

В эмоциональной стадии бурно развивается тета-ритм, генерируемый гиппокампом, на фоне быстрых движений глаз и полной десинхронизации. Длится стадия пять – двадцать секунд.

Неэмоциональная стадия отмечается ослабеванием тета-ритма с одновременным усилением альфа-ритма в новой коре и в сенсомоторной области особенно. Альфа-ритм является признаком эмоционального  безразличия. Далее альфа-ритм ослабевает, а тета-ритм вновь нарастает в гиппокампе.

Эмоциональная и неэмоциональная стадии чередуются несколько раз во время быстрой фазы сна, при этом эмоциональная всегда более длинная, чем вторая.

Во время активного бодрствования постоянным спутником эмоционального напряжения выступает тета-ритм. Опыты на кошках в лаборатории Ониани показали, что ни одно из напряженных эмоциональных состояний – страх, агрессия, сильная жажда или сильный голод – не проходят без участия гиппокампального тета-ритма.

Когда кошка получает удовлетворение своей потребности – еду, пищу или другое – тета-ритм сменяется альфа-ритмом, вестником блаженной дремоты.

Быстрый сон имеет такую же очередность ритмов: как будто в глубинах мозга рождается какая-либо потребность, удовлетворяется и исчезает. Затем вырастает новая, и опять удовлетворенная исчезает. Так продолжается до прихода медленной стадии сна или пробуждения. Тета-ритмы быстрого сна имеют тот  же вегетативный фон, что и напряженное бодрствование, насыщенное сильными эмоциями.

Гиппокампальные тета-ритмы  бодрствования и сна имеют один источник: отражение потока импульсов, которые генерирует задний гипоталамус – древнейший отдел головного мозга и активнейший участник напряженного бодрствования.