Основные проявления бодрствования и сна

Бодрствующий человек активно взаимодействует с окружающей средой, адекватно отвечая на внешние раздражители. В состоянии сна эта связь с внешним миром ослабевает, хотя и не утрачивается полностью. Так, сон может прерваться при действии раздражителей, значимых для человека: мать моментально просыпается, услышав плач ребенка, но может совершенно не реагировать на громкие голоса, яркий свет.

Ни в состоянии бодрствования, ни во сне сознание не остается на неизменном уровне, поэтому сон подразделяют на несколько стадий. Показателем глубины сна служит пороговая сила раздражения, необходимая для пробуждения: чем она больше, тем глубже сон. Для оценки глубины сна используют ЭЭГ, по особенностям которой выделяют 4-5 стадий сна (таб. №1).

Таблица № 1. Стадии сна по данным ЭЭГ

Стадии сна	ЭЭГ
1. Стадия расслабленного бодрствования	α-ритм с изменчивой амплитудой
2. Стадия А – переход ко сну (часто относят к 1 стадии)	α-ритм постепенно исчезает, возникают мелкие, быстрые θ-волны
3. Стадия В - засыпание	Медленные θ-волны, десинхронизация ЭЭГ
4. Стадия С – поверхностный сон	β-ритм («сонные веретена») и К-комплексы
5. Стадия D – умеренно глубокий сон	Быстрые δ-волны частотой 3,0-3,5 Гц
6. Стадия Е – глубокий сон	Медленные δ-волны частотой 0,7-1,2 Гц

Перед пробуждением спящего бывает особая фаза сна с изменениями ЭЭГ (подобно стадии В) и быстрыми движениями глаз - парадоксальная фаза или десинхронизированный (быстрый) сон. Остальные фазы сна называют синхронизированным или медленно волновым сном. В течение ночи указанная последовательность стадий сна повторяется 3-5 раз, причем максимальная его глубина в каждом цикле убывает к утру, когда стадия Е укорачивается и исчезает. Парадоксальная стадия повторяется через каждые 1,5 час и продолжается 20 мин (с каждым разом дольше). Изменения вегетативных циркадных ритмов (АД, частоты пульса и др.) особенно выражены в парадоксальную фазу. С возрастом наблюдается уменьшение общей продолжительности сна и снижение доли парадоксального сна.

Сон и сновидения

Человек помнит содержание сновидений и свое последнее ночное сновидение, если его разбудили в фазе парадоксального сна. Однако он не помнит снов, проснувшись в фазе медленного сна. Сновидения чаще всего возникают в фазу парадоксального сна или сразу после окончания этой фазы (в течение 5 мин). Во время медленного сна наблюдаются: разговор во сне, снохождение, ночные страхи и энурез у детей.

Сновидения иногда кажутся такими фантастическими потому, что мы лучше запоминаем приснившееся под утро, когда содержание снов менее всего напоминает реальную жизнь. Содержание же снов первой половины ночи вполне рационально. На содержании сновидений отражаются внешние раздражители (особенно слуховые), предшествующие события и даже потребности организма (просмотр фильма, жажда, голод). Например, при жажде сновидения в парадоксальную фазу продолжительнее и эмоционально окрашены ярче. При лишении испытуемого парадоксальной фазы все последующие фазы сна удлиняются, сновидения становятся эмоционально насыщенными. Длительное лишение испытуемых людей и животных стадии парадоксального сна (и сновидений) не вызывает у них физических и психических расстройств.

Нарушения сна - храп (при западании языка в глотку у спящего с открытым ртом), бруксизм (скрежетание зубами), сноговорение – имеют значение не столько для самого спящего, сколько для окружающих людей. Впрочем, храп иногда сопровождается сонными апноэ – внезапной остановкой дыхания, опасной для жизни.

Снохождение (сомнамбулизм) также не считается патологией. Это особая форма бодрствования при отключенном сознании. Снохождение возникает в основном во время глубокого сна, его нельзя считать двигательным проявлением сновидений. Оно встречается в любом возрасте, но чаще - у детей и в юношеском возрасте. Глаза сомнамбулы широко открыты, взгляд обращен в пустоту, движения резкие, неуклюжие, отсутствует реакция на внешние раздражители.

Ночное недержание мочи (энурез) встречается приблизительно у 10% детей старше 2-х лет, обычно в стадии глубокого сна. Если в это время разбудить ребенка, сознание его спутано, он дезориентирован, сновидений не помнит. Причины энуреза не известны, предполагаются физиологические и психологические этиологические факторы.

Ночные страхи у детей (чаще 3-8 лет, реже - в пубертатном периоде) проявляются внезапным криком во время сна: ребенок при этом сидит, глаза широко открыты, лицо бледное, покрыто холодным потом, дыхание затруднено. Проснувшись, он успокаивается и засыпает. У взрослых нечто подобное встречается в виде кошмаров и сонного ступора при пробуждении и засыпании, могут быть при этом пугающие галлюцинации, исчезающие при пробуждении.

Бессонницей страдает около 15% людей, большинству из которых кажется, что они не спят совсем или спят мало. Специальные исследования показали, что обычно такие люди спят больше, чем осознают. Считается поэтому, что «бессонница», не сопровождающаяся резким укорочением общего периода сна в течение длительного времени, обычно не угрожает здоровью, и назначение снотворных следует разумно ограничивать.

Сокращение сна до 4-5 час в сутки в течение многих недель в минимальной степени влияет на самочувствие. При полном лишении сна возникают физические и психические расстройства.

Во сне память хуже, чем в бодрствующем состоянии – ведь запоминается лишь последнее сновидение, поэтому методики обучения и запоминания во сне обычно не эффективны. Но, с другой стороны, сон (особенно парадоксальный, активный) облегчает закрепление уже усвоенного материала.

Механизмы сна/бодрствования

Таким образом, сон – сложный циклический процесс, характеризующийся чередованием в течение ночи несколько раз и в определенной последовательности двух основных фаз – с включением парадоксального сна и без него. В основе теории, объясняющей механизм цикла сон/бодрствование, лежит представление о циркадных ритмах. Однако не решен ряд вопросов: 1) почему мы должны треть своей жизни тратить на сон? 2) по какой причине начинается сон? 3) как и почему он заканчивается? Не ясны и механизмы, отвечающие за включение и смену различных фаз цикла. Биологическое значение сна пока не установлено.

При переходе от бодрствования ко сну не исключается переутомление механизмов, поддерживающих бодрствование, и тогда сон – пассивное явление. Однако не исключено, что процессы, вызывающие сон, формируются еще в бодрствующем состоянии, и в таком случае сон – активное явление. Долгое время господствовала теория пассивного засыпания, но вопрос до настоящего времени окончательно не решен.

Наиболее обоснована ретикулярная теория сна и бодрствования. В конце 40-х годов XX века обнаружено, что высокочастотное электрическое раздражение ретикулярной формации у спящих кошек приводит к их моментальному пробуждению. Повреждение же ретикулярной формации, напротив, вызывает у них глубокий сон. Ретикулярную формацию стали с тех пор рассматривать как своеобразное «зарядное устройство» для мозга, которое поддерживает необходимый для бодрствования уровень его активности за счет восходящих стимулирующих импульсов. Следовательно, сон возникает при снижении активности ретикулярной формации (пассивно или под влиянием внешних факторов).

Серотонинэргическая теория сна считает, что серотонин, выделяемый как медиатор в некоторых образованиях мозга (в ядре шва), напрямую связан со сном. Последние исследования показали, что он служит и медиатором в процессе пробуждения, и «гормоном сна» в бодрствующем состоянии, стимулируя синтез или высвобождение факторов сна, которые в свою очередь вызывают сон.

Эндогенные факторы сна – продукты обмена веществ (нейропептиды), которые накапливаются в крови длительно бодрствующего человека, вызывая неодолимое желание спать. Впрочем, не исключено, что эти вещества выделяются и накапливаются во сне. Уже выделен глюкопептид – фактор S, вызывающий медленно волновой сон у некоторых животных.

11.3.3 Нейрофизиологические основы сознания

Сознание связано со сложными нейронными структурами головного мозга и предполагает наличие высокодифференцированной нервной системы. В филогенезе сознание в той или иной форме возникало тогда, когда более примитивные формы нервной деятельности уже не обеспечивали регуляцию и адаптацию организмов. В животном мире существует множество различных форм и уровней сознания, и человек обладает наиболее сложной его разновидностью. Таким образом, возникновение сознания – важный этап эволюции, необходимый высшим организмам для оптимального приспособления к окружающей среде.

Структурные и функциональные аспекты сознания. Асимметрия и взаимодействие полушарий мозга у человека

В настоящее время установлено, что для сознания необходим некоторый промежуточный уровень активности нейронов, соответствующий десинхронизированной ЭЭГ при бодрствовании. Слишком низкая активность нейронов (при коме или наркозе) или их слишком высокая активность (при электрошоке или эпилептическом припадке) с сознанием несовместимы. Для сознания необходимо взаимодействие коры и подкорковых структур. Видимо, основную роль здесь имеет ретикулярная формация.

Важные данные о структурных основах сознания получены при наблюдениях за больными, у которых для прерывания тяжелых эпилептических припадков было рассечено мозолистое тело и передняя спайка. У таких больных связь между полушариями отсутствует в связи с пересечением соединяющих их комиссуральных волокон, и каждое полушарие выполняет свои собственные функции. Вследствие полного перекреста большинства проводящих путей левое полушарие отвечает за двигательные и сенсорные функции правой половины тела и наоборот. Правая половина полей зрения проецируется в левое полушарие, а левая – в правое полушарие. Из-за частичного перекреста центральных слуховых путей каждое полушарие получает слуховые сигналы от рецепторов и правого, и левого уха.

Повседневное поведение и умственные способности таких больных с «расщепленным мозгом» внешне не изменяются, но психологические тесты выявляют существенные различия полушарий мозга. Изолированное левое полушарие обрабатывает информацию последовательно, аналитически - путем математических построений и решения логических задач, выделяя характерные признаки для кодирования. С этим полушарием связаны: абстрактное мышление, устная и письменная речь, положительные эмоции, восприятие приятного, смешного. Правое полушарие обрабатывает информацию в целом, синтетически с использованием конкретного, образного мышления. С ним связаны: анализ звуковых сигналов, интонация и образность речи, восприятие музыки, пение, отрицательные эмоции, восприятие неприятного и ужасного. Правое полушарие превосходит левое в восприятии пространственных построений, особенно зрительных. Считается, что обработка информации начинается в правом полушарии, т.к. оно принимает и обрабатывает поступающие сигналы быстрее, чем левое.

Ранее было обнаружено, что, как правило, речевые центры находятся в левом полушарии, которое поэтому считалось доминантным. Это доминирование распространялось и на другие функции. Хорошо известна асимметрия двигательных функций: большинство людей – правши, поэтому считалось, что у левшей речевые центры находятся в правом полушарии. Однако последние исследования, проведенные на «расщепленном мозге», показали, что речевые центры у левшей расположены либо в правом, либо в обоих полушариях. К тому же с определенными заданиями правое полушарие справляется лучше левого. В связи с этим правильнее говорить не о доминировании полушарий, а об их специализации с преобладанием речевых функций, как правило, у левого полушария.

В норме правое и левое полушария постоянно обмениваются информацией. Причем, левое полушарие анализирует сигналы, поступающие из новой коры и подкорки с целью определения их причины. В результате не соответствующая потребности организма двигательная, эмоциональная или вегетативная реакция корректируется.

Функциональная полушарная асимметрия, возникшая в процессе эволюции, в примитивной форме обнаружена у животных. Но только у человека возникла выраженная специализация функций левого и правого полушария (с сохранением возможностей для взаимной компенсации функций).

В процессе эволюции появились и морфологические различия полушарий. Так в левом полушарии соотношение серого вещества к белому больше; корковые поля сенсорного и моторного анализаторов речи в левом полушарии имеют более высокую степень вертикальной организации, чем в правом; увеличен объем затылочной доли и др.

Дисфункция полушарий мозга

У больных с поражением правого полушария часто наблюдается эмоциональная тупость или же эйфорическая расторможенность. При патологии левого полушария возникают «катастрофические идеи» и глубокая депрессия. Нейрофизиологические исследования доказали, что поражение одного полушария приводит к перевозбуждению второго путем растормаживания. При депрессивных состояниях патологически повышена ЭЭГ-активность правой лобной области, а при маниакальных состояниях – левой.

Дата добавления: 2014-11-07