Somnul, natura somnului


Ce este un vis, de ce are nevoie organismul? Întrebarea cu privire la scopul funcțional al unei astfel de stări de rutină pare atât de naivă încât nu necesită nici măcar o reflecție: desigur, pentru recreere! Cu toate acestea, un astfel de răspuns generează un lanț de întrebări noi: ce este restul? De ce este atât de lung și atât de complex organizat? De ce se limitează la anumite perioade ale zilei? De ce nu există suficientă odihnă pentru odihnă, dar este de asemenea necesar să opriți organele de simț, care, pare să crească brusc, vulnerabilitatea față de factorii de mediu nefavorabili? De ce sunt animale cu sânge cald, în care "constanța mediului intern este garanția unei vieți libere", sunt forțate, ca și strămoșii lor cu sânge rece, în fiecare zi timp de mai multe ore să cadă într-o stare de imobilitate și de activitate?







Timp de mai multe secole, somnul a fost considerat de aceste semne externe, i. E. stare de repaus și reactivitate redusă. Această abordare nu a fost împiedicată nici prin formarea de idei despre două state "în interiorul" somnului natural, fundamental diferite unul de celălalt și din starea de veghe (valul lent și faza paradoxală).

Cu toate acestea, recent, există un număr din ce în ce mai mare de fapte care nu se încadrează în astfel de reprezentări. Deci, la începutul anilor '80 ai personalului I din Moscova Institutul Medical si V.S.Rotenberg S.I.Kobrin studierea somnului la pacienții cu atrofie totală a sistemului muscular, nu au relevat reducerea sa, cu toate că acești pacienți nu au nevoie de o somatică (corporală) „vacanță“. Prin urmare, somnul nu se odihnește, iar odihna corporală nu este deloc un element obligatoriu al somnului fiziologic.

În mod similar, este posibil să se considere o astfel de caracteristică general acceptată a somnului, ca activitate, adică întârzierea mintală, lipsa răspunsului la stimulii externi. În primul rând, este un semn "posterior" al somnului, deoarece pragul trezirii poate fi determinat numai prin trezirea unei persoane. În al doilea rând, aria de acțiune, precum și imobilitatea, nu servesc ca un semn suficient, deoarece este caracteristic pentru o serie de boli și alte condiții patologice: somn farmacologic, anestezie, comă etc.

Care vis este mai important - lent sau rapid?

Apariția electroencefalografiei în a doua jumătate a secolului XX. a permis, în cele din urmă, distinge strict între somnul REM și se apropie, astfel, elucidarea rolului lor fiziologic. Deoarece identificarea de somn, fazele sale și etapele fiziologi efectuate pe baza unor comune, așa-numita imprimare, criterii polygrams - electroencefalograma (EEG), electromiograma (EMG), EOG (EOG), este firesc să se definească esența somnului asupra acestor indicatori. Cu toate acestea, aici ne confruntăm cu aceleași dificultăți: nu există nici un semn suficient pentru a determina somnul. Caracteristicile individuale ale EEG somn lent și paradoxal este uneori în alte state. Astfel, în diferite forme de patologie și sub influența agenților farmacologici pe EEG există anumite modificări care „mima“ anumite stadii ale somnului.

Un vis de noapte al unui bărbat. Se poate observa că în timpul nopții trec patru cicluri de somn și ele sunt inegale: în prima jumătate a nopții un somn profund lent predomină și în orele de dimineață - paradoxal, însoțit de vise. Schimbarea posturilor este caracteristică înainte și după fiecare perioadă de somn paradoxal (evidențiată în culori), care este însoțită de activitate mentală intensă, mișcarea ochilor și activitatea neuronilor formării reticulare a trunchiului.

Cel mai probabil semnul necesar și suficient de somn poate fi considerat ritmic, adică alternarea anumitor semne fiziologice (imagini poligrafice), permițând distingerea somnului normal de condițiile de vis "monotone". În consecință, criteriul "normalității" somnului este alternanța ciclică a etapelor 1-2-3-4 ale somnului lent, care se termină cu o fază paradoxală. Pe baza acestei abordări, definiția actuală a somnului este după cum urmează: este o „condiție specială determinată genetic a corpului uman (și animalele cu sânge cald, de exemplu, mamifere și păsări), caracterizate printr-o succesiune legitimă de modele specifice de imprimare sub formă de cicluri, faze și etape“ [1 ].

Ce se află în spatele acestei alternări ciclice? Care este scopul fiecăreia dintre cele două faze ale somnului? În fiziologie, pentru a înțelege funcțiile unui organ individual, se aplică metoda clasică de distrugere: dacă să distrugem sau să eliminăm acest organ, atunci cunoaștem consecințele și interpretăm în mod adecvat, putem afla rolul său. Această abordare este utilizată și în ceea ce privește somnul: nu lăsați subiectul sau animalul experimental să dormi ceva timp și să vedeți ce schimbări în corp și comportament. Pentru prima dată, astfel de experimente au fost realizate cu peste 100 de ani în urmă de către omul de știință rus M. Manasein (1843-1903), care a devenit în esență fondatorul "științei visului" - somnologie.

În secolul nostru, în experimentele pe animale și în observațiile oamenilor sănătoși, am încercat în mod repetat să descoperim ceea ce duce la privarea de somn (lipsire). Cu toate acestea, numai prin utilizarea electroencefalografiei, astfel de încercări au primit o justificare științifică. Studiile recente efectuate la om au dat, într-o anumită măsură, rezultate paradoxale: privarea în decursul uneia sau mai multor zile în cel mai blând, blând mod nu a dus la perturbări grave în corpul și mintea subiecților. Numai somnolență crescută, oboseală, iritabilitate, absență. Se părea că principalul rezultat al privării de somn a fost nevoia crescândă a acesteia!

Firește, o astfel de muncă în public nu poate dura mai mult de 2-3 zile; astfel încât consecințele deprivării prelungite de somn sunt studiate numai în experimente pe animale. Deci, în anii '80 un grup de experți din SUA (A.Rechshaffen și angajați) au avut rezultate importante. Experimentele au arătat că, dacă la primul semn de somn EEG (apariția fusurilor de somn și unde delta) animale trezi, vine o vreme, „fragmentarea“ de somn pentru perioade foarte scurte și spațiu „localizare“, atunci când are loc de somn in anumite zone ale creierului [2 ]. Un fenomen similar in experimente pe maimuțe descrise I.N.Pigarev [3] (Institutul pentru Probleme Informare Transmission) și colaboratorii L.M.Muhametov (Institutul de Ecologie și Evolution Severtsov RAS) observate lent alternativ-o emisferă dormi în delfini și sigiliile urechilor [4].

Comparând aceste rezultate cu alte date despre deprivarea cronică cu ajutorul metodelor fizice, am ajuns la concluzia neașteptată: este imposibil, în principiu, să excludem complet un vis lent.







După cum au arătat experimentele, la câteva săptămâni după declanșarea deprivării cronice la șobolani, "presiunea" somnului lent a scăzut și dacă privarea sa oprit, atunci "reculul" somnului lent nu a fost observat. Este clar că la început această "presiune" crește, iar apoi, după atingerea unui anumit nivel critic, ea se reduce la zero din cauza adaptării graduale a fenomenului și a structurii somnului lent la condițiile de privare.

Rezultatele absolut opuse au fost obținute cu privire la somnul paradoxal. Experimentele Rechshaffena și personalul au demonstrat că, indiferent de ce fel de privarea de somn sau de efectuat (privarea total de somn, privarea de fază lentă sau paradoxală selectivă), ca urmare a depresiei este întotdeauna somnul paradoxal crucială. Mai devreme sau mai târziu va conduce la aceleași consecințe dramatice (modificări ale aspectului, comportamentul și organele interne), care, în câteva „nesomn“, la sfârșitul săptămânii cu moartea inevitabilă a animalelor. Cu toate acestea, este caracteristic faptul că cauza imediată a morții lor nu a fost găsită.

Interesant, șobolanii au prezentat o scădere bruscă a amplitudinii EEG după privarea cronică, care are loc de fiecare dată aproximativ o zi înainte de moartea animalului. Dacă, în acest context, experimentul sa oprit, șobolanul nu mai putea adormi și amplitudinea EEG nu a fost restabilită; moartea a mai venit în 24 de ore. În consecință, această scădere a amplitudinii EEG a indicat o deteriorare ireversibilă a creierului, cauzată de pierderea somnului paradoxal. În cazul în care experiența a fost oprit la un stadiu avansat de privare, dar înainte de acest moment critic, că a existat o puternică „întoarcere“ doar somnul REM, indiferent de ce fel de privare folosite - golită de somn, REM sau lent.

Astfel, experimentele cu privarea de somn prelungit la animalele de laborator arată încă o dată că visul are două stare fundamental diferită a corpului - undă lentă și fază paradoxală (rapidă), confirmând ghici genial M.Zhuve exprimat pentru prima dată acum aproape 40 de ani.

Una dintre principalele întrebări pe care fiziologi agitate, deoarece timpul de Pavlov - este existenta in creier „centru de somn“. În a doua jumătate a acestui secol, studiul direct al neuronilor implicați în reglarea somnului-veghe, a arătat că sistemele talamo corticală funcționarea normală a creierului, oferind o activitate umană conștientă în starea de veghe, este posibilă numai cu participarea anumitor subcortical, așa-numitele structuri activate [5]. Prin acțiunile lor în urma membranei majorității neuronilor corticali depolarizate 10-15 mV în comparație cu potențialul de repaus - (65-70) mV. Numai într-o stare de depolarizare tonic de neuroni sunt capabili de a procesa informațiile și de a răspunde la semnalele care vin la ei de la alte celule nervoase (receptorilor și intracerebrală).

Așa cum este clar, aceste sisteme tonic depolarizare, sau creier de activare (în mod condiționat „centru de trezie“), unele -, probabil, cinci sau șase. Acestea sunt situate la toate nivelurile axei creierului baril în formarea reticular în locus coeruleus și raphe dorsal nucleele hipotalamusului posterior și nucleele bazale ale encefalului. Neuroni aceste diviziuni secreta mediatori - acid glutamic și aspartic, acetilcolina, noradrenalina, serotonina și histamina, care reglementează activitatea a numeroase peptide cu ele sunt în aceleași vezicule. La om, o încălcare a oricăreia dintre operațiunile acestor sisteme nu sunt compensate de către celălalt, este incompatibil cu conștiința și duce la comă.

Schema generală a structurii creierului și a fragmentului său (mai jos), în care sunt localizate în principal centrele de veghe și de somn paradoxal (subliniate în culoare); se indică mediatorii corespunzători.
(Mareste imaginea)

Se pare că, dacă creierul are "centre de veghe", atunci ar trebui să existe cel puțin un "centru de somn". Cu toate acestea, în ultimii ani, sa constatat că mecanismul de feedback pozitiv este integrat în "centrele de veghe". Acestea sunt neuroni speciali care inhibă activarea neuronilor și inhibă ei înșiși. Astfel de neuroni sunt împrăștiați în diferite părți ale creierului, deși majoritatea sunt în partea reticulară a materiei negre. Toți aceștia disting unul și același mediator - acid gama-aminobutiric, principala substanță inhibitoare a creierului. Numai neuronii activi îi slăbesc activitatea, modul în care neuronii inhibitori se aprind și o slăbesc și mai mult. De ceva timp, procesul se dezvoltă în jos, până când se declanșează un anumit "declanșator" și întregul sistem trece la starea de veghe sau la somnul paradoxal. Obiectiv, acest proces reflectă schimbarea imaginilor activității electrice a creierului (EEG) în timpul unui ciclu complet de somn uman (90 min).

În ultimii ani, atenția cercetătorilor atrași unul mai vechi sistem de frânare creier evoluționar folosind ca un mediator al nucleozida adenozină. fiziolog japonez O.Hayaysi demonstrat cu colegii, care este sintetizat in prostaglandina D2 creierului este implicată în modularea adenozinergicheskih neuronale. Deoarece enzima principală a acestui sistem - prostaglandinaza-D - este localizată în meninge și plexului coroid, rolul evident al acestor structuri în formarea anumitor tipuri de patologie somn hipersomnie în anumite traume craniene și membrane meningeale inflamatorii, africane „boala somnului“ cauzate de trypanosomes , care este transmis prin mușcături tsetse, etc.

înregistrarea directă a neuronilor unice in activitatea creierului in experimente pe animale de laborator au arătat că, în urma (într-o stare de depolarizare tonic) biților de caractere talamo-corticale celule sunt foarte individuale. Dar, cu aprofundarea somnului și creșterea activității sincronizate în EEG începe să domine mai puternic potențialele postsinaptice inhibitoare, perioadele de înălțare alternante - rafale de înaltă frecvență ale descărcărilor neuronale (astfel model de activitate neuronale numite „pack-pauză“).

Apoi, există o „coral“ activitatea neuronală, precum și condițiile de prelucrare a informațiilor în creier, nu numai că vine de la simturi, dar, de asemenea, stocate în memorie, sa înrăutățit dramatic. Cu toate acestea, frecvența medie a impulsurilor de neuroni corticali și talamici nu este redusă, iar la GABAergic neuroni (inhibitor) este chiar mult îmbunătățită. În ceea ce privește activarea neuronilor, deversările lor devin mai puțin frecvente. Aceste fenomene neurofiziologice se corelează bine cu datele cunoscute privind inhibarea treptată a activității mentale cu adâncirea somnului lent la om [6].

În cazul în care termenii și condițiile activității neuronale de stare de veghe - o stare de depolarizare tonic, lent somn - hiperpolarizare tonic. Direcția de mișcare prin membrana celulară fluxurile de bază de ioni (cationi de Na + K + Ca2 + Cl anioni -...) si majore macromoleculelor inversata.

Astfel, s-ar putea spune că în timpul unui somn lent, homeostaza creierului este restaurată, ruptă în timpul multor ore de veghe. Din acest punct de vedere, starea de veghe și un vis lent sunt ca "două fețe ale aceleiași monede". Perioadele depolarizare tonic și hiperpolarizarea ar trebui să înlocuiască periodic reciproc pentru a menține un mediu intern constant al creierului și pentru a asigura funcționarea normală talamo-corticală sistem - Substratul umane funcții superioare mentale. Asta explică de ce creierul nu este un singur „centru de somn cu unde lente“ - aceasta ar reduce în mod semnificativ fiabilitatea întregului sistem, ar face mai rigid determinist, complet independent de „capriciile“ ale centrului, în cazul unor încălcări ale muncii sale.

Pe de altă parte, este de asemenea clar de ce este aproape imposibil pentru o lungă suprimare completă de somn cu unde lente: activitate normală periodic înlocuit cu pace, starea de veghe - somn lent, care să acopere întregul creier ca un întreg. Se știe că, în cazul deprivării cronice artificiale, mecanismele de veghe și de somn lent încep să funcționeze difuziv și simultan. În același timp, desigur, a afectat comportamentul normal, dar, în ciuda impactului depriviruyuschee de recuperare a homeostaziei cerebrale.

Cu toate acestea, aici totul nu este atât de simplu. Recent Pigarev în cazul experimentelor pe pisici a arătat că ar fi sincronizarea EEG în neuronii primare ale cortexului vizual și auditiv nu răspund la stimuli specifici și să înceapă să răspundă din ce în ce la impulsurile care vin în scoarța organelor interne [7]. Luând în considerare detectate Ca speciale - canale pe membrana multor neuroni corticali, care sunt deschise în timpul hiperpolarizarea, se poate presupune că în timpul somnului lent creierul încetează să proceseze informațiile și veniturile rezultate din prelucrarea semnalelor externe către impulsurile interoceptive.

Astfel, pe pragul secolului XXI. funcția de somn lent, pare să înceapă în final: aceasta este restaurarea homeostaziei țesutului cerebral și optimizarea gestionării organelor interne. Pentru igiena somnului, aceasta înseamnă a confirma vechea, ca lumea, dar dintr-o oarecare cauză a uitat regula: fără un somn bun, nu poate fi nici o bună veghe!

Situația este complet diferită de un vis paradoxal, care, spre deosebire de somnul lent, are o natură activă pronunțată [8]. Somnul REM este pornit de la un centru clar definit localizat în partea din spate a creierului, în Pons și medulara, și sunt mediatori acetilcolina, glutamic și acid aspartic. În timpul somnului paradoxal, celulele creierului sunt extrem de active, dar informațiile din simțuri nu vin la ele și nu sunt alimentate în sistemul muscular. Acesta este paradoxul acestui stat [9].







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: