Нейрофизиологические основы сна и сновидений

Нейрофизиологические механизмы памяти. Классификация и теории физиологических механизмов памяти.

Память – совокупность процессов фиксации, хранения и последующего воспроизведения информации и опыта, получаемых организмом в течение всей его жизни.

Значение памяти:

· Биологическое значение – заключается в обеспечении адаптации индивидуального поведения к окружающей среде; обеспечивает возможность планирования действий и преднамеренного избегания ошибок, отсекает ненужную для организма информацию.

· Лежит в основе сознательной деятельности человека. Она является необходимым элементом процессов мышления и тесно связана с фиксацией рефлекторных связей в мозге.

Классификации памяти:

1. По формам восприятия и характеру информации – логически-смысловая (фиксирует словесную информацию и понятийные обозначения внешних объектов и действий), чувственно-образная (зрительная, слуховая, моторная; является результатом восприятия сенсорной информации), эмоциональная (запоминание и воспроизведение эмоциональных преживаний).

2. По уровням усвоения – воспроизводящая и облегчающая.

3. По происхождению в фило- и онтогенезе – филогенетическая (инстинкты, видовая память – информация о строении организма и программах его развития, связана с молекулами ДНК).

4. онтогенетическая (условные рефлексы и другие формы приобретенной информации).

5. По длительности хранения информации –

· Сенсорная (иконическая) память – до 0,5 с (доли секунды);

· Кратковременная память - до 10 мин;

· Промежуточная память – до 30 мин;

· Долговременная память – часы, дни, и более.

6. По механизму хранения информации и длительности:

· Мгновенная память – отпечаток внешних воздействий в виде ощущения (закрыть, открыть и снова закрыть глаза – некоторое время сохраняется увиденная картина) – объясняется следовыми процессами в анализаторах;

· Кратковременная память – электрофизиологические механизмы хранения информации;

· Долговременная память – хранение информации в виде структурных и биохимических изменениях в нейронах головного мозга.

Выделяют основные элементы (фазы работы) памяти:

ü Процесс запечатления (или фиксации) информации – восприятие, повторение, запоминание;

ü Процесс хранения и забывания;

ü Процесс узнавания и воспроизведения.

Существует несколько гипотез биологической основы памяти.

1) Механизмы кратковременной памяти.

В 1933 г физиолог Лоренте выдвинул гипотезу, что в основе кратковременной памяти лежит функциональная деятельность нейронных цепей – нейронная теория памяти. В мозговых структурах возникают ревербирующие круги возбуждения (циркуляция возбуждения по замкнутым нейронным цепям), которые постепенно угасают без подкрепления.

Эта гипотеза не доказана и ставится под сомнение - Пирогов А.А. считает, что в данном случае циркуляции возбуждения нет, но есть циклическое колебание активности пейсмейкерных механизмов нейрона (механизмов генерации импульса).

При нарушении ритмической активности в цепочках нейронов (травма, электрошок) может наблюдаться развитие ретроградной амнезии (забывание событий предшествующих травмирующей ситуации).

2) В основе долговременной памяти лежат происходящие в нейронах молекулярные превращения белковых и нуклеиновых молекул – биохимическая теория памяти. При постоянном функционировании нейронов, т.е. при длительном функционировании механизмов кратковременной памяти происходит:

ü Процесс синаптического облегчения;

ü изменяется структура РНК и ДНК, увеличивается их синтез – ускоряется обмен веществ;

ü идет постоянный синтез белка – особенно усиливается синтез белков-антигенов (гликопротеины памяти) – синапс начинает «узнавать» привычный раздражитель (становится эффективным), обеспечивая его облегченное проведение через нейрон; также важную роль в процессе запоминания играют нейропептиды, которые, интенсивно выделяясь, могут изменять возбудимость нейронного ансамбля.

ü происходит структурная перестройка синапсов – наблюдается увеличение количества везикул, изменение транспорта и повышенный синтез медиатора;

При длительной поляризации мембраны во время ревербирущих кругов начинает усиливаться синтез РНК, следовательно увеличивается синтез белка, образуются ферменты, медиаторы, структурные компоненты синапсов (изменяется структура синаптического аппарата).

3) структурно-функциональная организация памяти.

Память обеспечивается функционированием многоуровневой системы мозговых структур.

· В сенсорных корковых зонах формируется первичный след сенсорной информации;

· В ассоциативных областях коры синтезируется материал для образной и словесно-логической памяти;

· Гиппокамп принимает участие в процессе перевода информации из кратковременной в долговременную память (при поражении теряется память на текущие события, но сохраняется долговременная память – Корсаковский синдром);

· Миндалина участвует в формировании эмоциональной памяти, обеспечивает эмоциональное запечатление эмоционально значимых событий даже после однократного появления;

· Гиппокамп и миндалина совместно являются «хранилищем» долговременной памяти;

· Лобные отделы коры участвуют в отборе информации о целенаправленном поведении для хранения, в оценке значимости информации.

Т.о., можно выделить физический, химический и структурный компоненты памяти.

Формирование физиологических механизмов памяти человека определяется наследственными факторами и факторами внешней среды, которые в процессе развития ребенка тесно взаимодействуют.

Деятельность нервных клеток ведет к снижению их работоспособности – организму необходим отдых (сон).

Сон – физиологическое состояние неподвижности с ослабленным тонусом мышц и резко ограниченным сенсорным контактом с внешней средой.

Сон - это особая активность мозга, при которой у человека выключаются сознание и механизмы поддержания естественной позы, снижена чувствительность анализаторов.

Признаки сна: снижение уровня сознания; зевание; понижение чувствительности анализаторов; урежение сердцебиений и дыхания, снижение секреторной дея­тельности желез - слюнных (сухость слизистой оболочки рта), слезных (жжение глаз, слипание век).

Продолжительность сна: взрослые спят 7-8 ч в сутки, дети - до 20 ч в сутки в зависимости от возраста (см. раздел 6.12.3). Однако известны случаи, когда люди длительное время спали значительно меньше и сохраняли высокую работоспособность (например, На­полеон I и Т.Эдисон спали по 2 ч). К настоящему времени уста­новлено, что люди, спящие 7-8 ч в сутки, живут дольше при про­чих равных условиях.

С 1953 г. – с начала использования электроэнцефалограммы было установлено, что сон не представляет собой одинаковое по структуре состояние организма.

Сон – не перерыв в деятельности мозга, а просто иное состояние. Во время сна мозг проходит через несколько различных фаз, или стадий, активности, повторяющихся с примерно полуторачасовой цикличностью. Они различаются по ЭЭГ мозга, двигательной активности глаз, тонусу мышц и вегетативным показателям. Можно выделить следующие стадии сна:

1) Короткая (10-15 мин) – стадия дремоты, характеризуется уменьшением альфа-активности и появлением низкоамплитудных тета-и-дельта-волн.

2) Стадия сонных веретен – между двух-, трехфазными медленными колебаниями возникают сонные веретена высокой амплитуды и частоты (12-16 Гц).

3) Стадия появления дельта-волн – до 50% ритмики периодически занимают дельта- волны.

4) Стадия глубокого дельта-сна – более 50% ритмики занимают дельта-волны.

5) Парадоксальный сон – десинхронизация ритмики каждые 90-100 мин.

Исследования показали влияние на развитие сна ретикулярной формации.

Выделяется две фазы сна:

· быстрый сон (парадоксальный сон) – регистрируются высокочастотные, низкоамплитудные волны – увеличивается частота сердечных сокращений, частота дыхания, тонус мышц, регистрируются движения глазного яблока (пародоксальная фаза); сопровождается яркими эмоционально окрашенными сновидениями, которые легко вспоминаются при пробуждении.

· Во время быстрого сна – происходит регуляция внутренних потребностей личности (сновидения), происходит освобождение коры больших полушарий от информационной нагрузки, восстанавливаются функции нейронов мозга и синапсов.

· медленный сон (ортодоксальный сон) – регистрируются медленные тета-волны (с большой амплитудой), снижается частота сердечных сокращений, артериальное давление, тонус мышц; во время медленного сна наблюдаются разговор, снохождение и ночные страхи у детей, после пробуждения человек не помнит снов.

· В процессе медленного сна идет синтез белков в организме, происходит переход информации из кратковременной памяти в долгосрочную.

Дата добавления: 2014-11-18