Характер активности мозговых структур в процессе сна

Мозговая активность сохраняется в процессе сна. Отделы центральной нервной системы, отвечающие за слух, зрение, обоняние, тактильную чувствительность, двигательные функции, решают всевозможные задачи, которые жизнь ставит в моменты бодрствования. Разберёмся подробнее, что происходит с мозгом во время сна.

Знакомимся со структурой сна

Полноценный отдых обеспечивается последовательным чередованием медленного и быстрого сна. Комплекс из обеих фаз – законченный цикл. Ортодоксальная фаза у взрослого человека составляет до 75%, а парадоксальная – четверть структуры сна. За ночь может происходить последовательная смена четырёх-шести циклов продолжительностью от восьмидесяти до ста минут.

Длительность медленноволновой фазы вначале больше, а к моменту пробуждения укорачивается, уступая время REM-сну. Ортодоксальная фаза подразделяется на четыре периода (учёные называют их стадиями) – дремоту, медленную глубину, ритм «сонных веретен», дельта-волны. БДГ-фаза также неоднородна, включает эмоциональную и неэмоциональную стадии.

Мнение врачей:

Врачи отмечают, что в процессе сна активность мозговых структур претерпевает значительные изменения. Во время быстрого сна (БС) наблюдается повышенная активность лобных долей, ответственных за обработку информации и принятие решений. В то же время, активность задних долей головного мозга, связанных с визуальной и пространственной обработкой, снижается. Это может объяснить явление сновидений, когда мозг активно воспроизводит и обрабатывает разнообразные образы и сценарии. В период медленного сна (МС) активность мозга снижается, что способствует восстановлению его функций и обработке информации, полученной за день. Таким образом, характер активности мозговых структур во сне отражает сложные процессы обработки информации и восстановления организма.

Стадии сна и циркадианные ритмы | Здоровье | Медицина

Мозговая активность во время ночного отдыха

Здоровый сон обеспечивает полноценную работу всего организма. Сонная особа не сможет управлять автомобилем или решить математическую задачу. Учёные доказали, что мозг не отключается во время сна, происходит обработка полученных за день знаний, отрицательных эмоциональных переживаний, консолидация памяти. Запускается дезинтоксикация мозговых структур, повышается активность иммунной системы, восстанавливается работа внутренних органов. Основной гормон ночи – мелатонин, вырабатываемый эпифизом, защищает от преждевременного старения.

Главный орган человека, его строение и функции

Нервная система выступает главным регулировщиком, обеспечивающим согласованную деятельность всего организма. Анатомы подразделяют её на центральный отдел (головной и спинной мозг) и периферический (нервы). Скопления клеток образуют серое вещество, а волокна с миелином – белое. Мозг человека состоит из двух долей, покрытых корой, ствола и мозжечка.

Попробуем разобраться, какая часть мозга отвечает за сон.

Внимание! Ученые доказали, что анатомических изолированных центров сна и бодрствования не существует.

Нейрофизиологи выделяют три вида зон:

• обеспечивающие функцию ортодоксальной фазы;
• структуры, «ответственные» за БДГ;
• регуляторы циклов.

Гипногенные центры – это скопления нейронов. Деятельность ретикулярной формации спинного, базальных отделов переднего мозга и таламуса обеспечивает генерацию засыпания. Ретикулярная формация среднего мозга, вестибулярные ядра продолговатого, верхнее двухолмие относятся к центрам, поддерживающим парадоксальную фазу. Отдельные области коры и голубоватое пятно (locus coeruleus) регулируют смену фаз.

ЭЭГ головного мозга: что показывает?

Опыт других людей

Исследования показывают, что активность мозговых структур во сне имеет ключевое значение для нашего физического и психического здоровья. Люди, проводящие достаточное время в фазе быстрого сна REM, обычно чувствуют себя бодрее и энергичнее в течение дня. Этот этап сна считается временем, когда мозг обрабатывает информацию, укрепляет память и способствует креативному мышлению. Недостаток сна или нарушения его структуры могут привести к проблемам с концентрацией, настроением и даже когнитивным функциям. Поэтому важно уделять внимание не только количеству сна, но и его качеству, чтобы обеспечить оптимальную активность мозга во время сновидений.

Поведение мозга в разных фазах сна

Учёные подробно описали работу мозга во сне. Картина электроэнцефалограммы при дремоте соответствует ЭЭГ в периоде спокойного состояния, отдыха (альфа-ритм). Вторая фаза медленного сна отличается регистрацией сонных веретен – всплесков активности волн с высокой частотой и низкой амплитудой (сигма-ритм).

Электрические импульсы во время глубокого сна (третьей фазы ортодоксальной стадии) отличаются большой амплитудой и малой частотой. Они называются дельта-волнами, никогда не регистрируются при бодрствовании.

Человек последовательно погружается в ещё более глубокое царство Морфея. Происходит понижение температуры тела, замедление пульса, дыхания, уменьшение мозговой активности. И внезапно после двадцати-тридцати минут четвёртой фазы мозг перестраивается и перемещается во вторую фазу медленного сна, словно хочет проснуться. Но вместо пробуждения часть мозга, отвечающая за сон, приводит его к следующей фазе – парадоксальной.

Необычность её удивительна: тело и мышцы полностью выключаются, а мозговая деятельность соответствует периоду бодрствования.

Важно знать! Во время сна активность мозга наиболее высока именно в период REM-фазы. У человека возникает скачок артериального давления, происходит учащение частоты дыхания и сердечных сокращений, наблюдается гипертермия. БДГ-фаза совмещает отключение двигательной функции и усиление — мозговой.

В эмоциональную стадию регистрируется тета-ритм. В неэмоциональную – он ослабевает, уступая место усилению альфа-ритма.

Сознание и подсознание

Тета-ритмы быстрого сна продуцирует гипоталамус – отдел мозга, сохраняющий активность в период бодрствования, а также главный в нейроэндокринной регуляции, коррекции гомеостаза, участвующий в формировании памяти и эмоций. Засыпание отключает воздействие коры, рассудок освобождается от рамок условностей в то время, как подсознание продолжает работать. Благодаря активности подкорковых структур возникают оригинальные идеи и приходят нетрадиционные решения.

Суть ночной работы головного мозга

Значение процесса огромно. Взрослому необходимо спать не менее семи часов в сутки. Если бы функция сна ограничивалась лишь физическим отдыхом, природа не заставляла бы человека на треть суток полностью отключаться от реальности.

Исследователи проследили, что происходит с мозгом во время сна:

• Функциональные связи отдельных частей мозга временно прекращаются в период медленного сна.
• В парадоксальную фазу происходит обмен информацией между церебральными структурами.
• Обрабатываются и сортируются воспоминания.
• Строятся ассоциативные цепочки.
• Межклеточное пространство очищается от токсинов.

Важно знать! Отмечен удивительный феномен – необходимость сна для организма обратно пропорциональна интенсивности умственного напряжения. Мозг человека, расслабляющегося у телевизора, желает отдыхать больше, чем в период подготовки к защите диссертации.

Формирование сновидений

С древнейших часов и до настоящего времени не угасает интерес человечества к вопросу о том, почему снятся сны.

Онейрология не указывает конкретного механизма возникновения ночных сюжетов и переживаний, но предлагает список интересных гипотез.

Краткий перечень некоторые из них:

• Теория Фрейда о том, что сюжет сна индивидуума отражает его скрытые желания.
• «Действенно-синтетическая модель» Алана Хобсона поясняющая сновидения результатом случайных электрических импульсов.
• «Теория постоянной активации» Чжан Цзе – сны возникают в состоянии передачи информации на хранение в отделы долговременной памяти.
• Причина возникновения снов кроется в процессе упорядочения полученных знаний, способствует их запоминанию.
• «Тренировка опасных ситуаций» объясняет биологическую функцию сновидений моделированием стрессовых жизненных событий.

Известный психиатр Хартман допускает, что сны возникли в процессе эволюции человечества как лечебный механизм для избавления от отрицательных переживаний, сохранения психического здоровья. Доказано – сновидения продуцируются мозгом в фазу БДГ-сна. В 2004 году в ходе экспериментов удалось подтвердить, что за возникновение ночных грез отвечают части мозга, формирующие эмоции и зрительные восприятия.

Методы исследования мозговой активности

В неврологии применяются различные методы исследования. Одни из них дают представление об анатомической картине, помогают выявить опухоль, абсцесс или врожденную аномалию. Это – магнитно резонансная либо компьютерная томографии, ультразвуковая диагностика, некоторые другие. Существуют методики регистрации электрических потенциалов мозга, позволяющие оценить его функциональное состояние:

• Реоэнцефалография – исследование системы артерий и вен головы. Записывается значение сопротивления тканей при воздействии на них слабого электрического тока.
• Магнитоэнцефалография – регистрация магнитных полей, возникающих в результате церебральной активности.

Совет! Чтобы понять, отдыхает ли мозг во время сна, наиболее часто используется электроэнцефалография – запись импульсов из различных частей мозга. ЭЭГ помогает диагностировать нарушения, выявить локализацию очага, конкретизировать нозологию, оценить качество лечения.

Феномен гипнопедии

В связи с увеличивающимся потоком информации возрастает интерес к феномену гипнопедии – обучению в процессе физиологического сна. Предложение рекламных агентов проснуться утром с хорошим объемом знаний заманчиво. Не будем вступать в спор ни с противниками, ни с последователями данного метода, лишь напомним несколько рекомендаций:

• Необходимость обязательной работы над усвоением материала в период бодрствования.
• Категорическое запрещение заниматься гипнопедией самостоятельно — это может вызвать нарушения психики.
• Соблюдение режима.

Для полноценного усвоения важно, чтобы мозг успел пройти необходимое число циклов. При недостаточном времени сна, человек рискует получить дневную сонливость, а не свежие знания.

Патологии мозга: влияние на качество сна

Любая болезнь отрицательно сказывается на качестве сна. В свою очередь, диссомнии являются факторами риска соматических заболеваний – гипертонии, сахарного диабета, рака, поражений щитовидной железы, ожирения.

Болезни головного мозга – новообразования, кисты, эпилепсия, воспаление мозговых оболочек, травмы и цереброваскулярная патология вызывают нарушения памяти, двигательных, речевых функций. Они  не только являются причиной проблемного засыпания, но и способствуют изменению структуры сна.

Заключение

Для нормальной жизнедеятельности важно не только соотношение сна и бодрствования, но и соблюдение циркадных ритмов. Даже при отключении сознания, мозг человека не останавливает работу. Активность этого важнейшего органа в момент погружения в объятия Морфея изучена достаточно, однако, остаётся масса вопросов, ответы на которые предстоит найти.

Частые вопросы

Как изменяется работа мозга во время сна?

Обновление происходит из-за того, что сон помогает мозгу на время «отключить» восприятие внешней среды. Это позволяет дать время нервной системе на восстановление и перезагрузку. Также во время сна происходит укрепление связей — или синапсов — между нейронами внутри мозга, что обеспечивает пластичность нервной системы.

Какой процесс характерен для человека во время быстрого сна?

Характерной чертой быстрого сна является возникновение быстрых движений глаз. Одновременно с этим наблюдается максимальное снижение тонуса скелетных мышц.

Какая структура отвечает за сон?

Центральной структурой, отвечающей за процессы сна и бодрствования , является ретикулярный формация, расположенная в продолговатом мозге и медиальной части моста.

Какие структуры мозга обеспечивают механизм быстрого и медленного сна?

Так, механизмы, непосредственно реализующие состояние «медленного» С. , представлены на уровне продолговатого мозга и зрительных бугров (их называют синхронизирующими, см. Синхронизация). Механизмы, непосредственно реализующие состояние «быстрого» С. , представлены в ретикулярной формации варолиева моста.

Полезные советы

СОВЕТ №1

Создайте уютную атмосферу в спальне: поддерживайте температуру в комнате около 18-20 градусов, обеспечьте тишину и темноту, чтобы обеспечить качественный сон.

СОВЕТ №2

Поддерживайте регулярный режим сна: ложитесь и вставайте в одно и то же время каждый день, чтобы ваш организм мог настроиться на определенный цикл сна и бодрствования.

СОВЕТ №3

Избегайте употребления кофеина и никотина перед сном, так как эти вещества могут затруднить засыпание и повлиять на качество сна.