регулирует сон и бодрствование отдел мозга
Регулирует сон и бодрствование отдел мозга
История становления и современное состояние проблемы сна и бодрствования подробно изложены в целой серии монографий, опубликованных в последние годы. Мы кратко остановимся лишь на тех аспектах этой проблемы, которые имеют непосредственное отношение к патогенезу паркинсонизма.
Благодаря классическим опытам бельгийского нейрофизиолога Бремера, проведенным в 30-х гг. текущего столетия, было впервые доказано, что механизмы, поддерживающие бодрствование, расположены в стволе головного мозга. При пересечении у кошки ствола мозга на уровне среднего мозга наблюдалась ЭЭГ-картина постоянного сна, при пересечении же мозга на более низком уровне — на уровне первого шейного сегмента — констатировалось типичное чередование ЭЭГ-картины сна и бодрствования.
Наступление поведенческой и ЭЭГ-картины постоянного сна в первом эксперименте объясняли отсечением от полушарий стволовых структур, обеспечивающих бодрствование.
Эти структуры были окончательно идентифицированы в 1949 г. в результате исследований Моруцци и Мэгуна, которыми было показано, что раздражение ретикулярной формации ствола мозга закономерно вызывало пробуждение спящего животного с характерными изменениями на ЭЭГ.
В последующих экспериментах было доказано, что перерезка специфических лемнисковых систем ствола мозга при интактности ретикулярной формации не приводит к подобным изменениям поведения и ЭЭГ. Поведенческая и ЭЭГ-картина сна наступала только при разрушении ретикулярной формации, сконцентрированной в медиальных отделах ствола мозга. Активирующую ретикулярную систему называют также системой пробуждения (arousal system).
Электроэнцефалографическая реакция в виде угнетения медленных волн и появления быстрых низкоамплитудных колебаний с тех пор называется реакцией активации, или реакцией пробуждения (arousal reaction).
По современным представлениям, бодрствование является не однозначным, а сложно градуированным процессом, который может флюктуировать от состояния напряженной бдительности до расслабленного бодрствования, и обеспечивается активирующей восходящей системой, прослеживаемой на всем протяжении ствола мозга и гипоталамуса, с особым сгущением ее нейронов в понто-мезенцефальной области. Наступление естественного сна поначалу объясняли функциональной блокадой активирующих импульсаций с реципрокным облегчением синхронизирующих механизмов зрительного бугра.
Однако большая серия последующих работ привела к существенному изменению и усложнению вышеуказанной схемы.
Помимо таламуса было выявлено наличие еще двух синхронизирующих структур в каудальных отделах мозгового ствола, а также гипногенной системы, расположенной в базальных отделах переднего мозга. Раздражение головки хвостатого ядра приводит к появлению в коре мозга билатерально синхронных вспышек веретенообразных волн, сходных с «сонными веретенами», и поведенческой заторможенности. Этот эффект реализуется через передневентральное ядро таламуса.
Описаны и другие структуры мозга, принимающие участие в механизмах синхронизации. Таким образом, и активирующие, и сомногенные системы мозга представляют собой сложные комплексы мозговых образований, расположенных на разных уровнях мозга и объединенных общей задачей координированного управления базисными состояниями организма. В настоящее время сон рассматривается как сложно организованный активный процесс, состоящий из двух основных фаз — фазы, медленного и фазы быстрого сна.
Основным ЭЭГ-проявлением фазы медленного сна являются синхронизированные корковые потенциалы в виде «сонных веретен» и высокоамплитудных медленных дельта-волн. В зависимости от представленности тех или иных компонентов на ЭЭГ в фазе медленного сна выделяют четыре последовательно наступающие стадии: поверхностный сон (I стадия), легкий сон (стадия «сонных веретен», или II стадия), сон средней глубины (III стадия) и глубокий сон (IV стадия). Последние две стадии иногда называют дельта-сном. Дельта-сон завершает фазу медленного сна, за которой следует фаза быстрого сна.
Голова – предмет тёмный, но исследованию подлежит. Что за что отвечает в головном мозге?
Способность дышать и двигаться, чувствовать боль и любить, создавать гениальные творения и совершать зло, подчас не поддающееся объяснению. Благодаря чему всё это возможно? Где скрывается наше «я»?
Как устроен головной мозг человека, как соотносятся его строение и функции, и каковы их особенности?
Попробуем разобраться в некоторых из них.
Существует положение, что чем более проста некая функция, тем точнее место ее локализации в головном мозге. С другой стороны, наиболее сложные функции обеспечиваются слаженной работой всего мозга, в связи с чем понятие «коркового центра» (определённой области коры головного мозга) большей частью относительное и условное.
Внезапно залаяла собака во дворе? Ориентировочный рефлекс в ответ на резкий звук возможен благодаря среднему мозгу. Кроме того, через этот отдел проходят пути, обеспечивающие зрение, слух, способность к движению и бдительности, контроль температуры и ряд других, которыми занимаются другие отделы мозга.
КОРА БОЛЬШИХ ПОЛУШАРИЙ ИМЕЕТ СЛОЖНОЕ
СТРОЕНИЕ И СОДЕРЖИТ 12-18 МЛРД НЕРВНЫХ
КЛЕТОК И БОРОЗДАМИ ДЕЛИТСЯ НА НЕСКОЛЬКО ДОЛЕЙ
А теперь закройте глаза и коснитесь пальцами кончика носа. Получилось без особого труда, не так ли? Это при том, что в этом плавном действии было задействовано много разных мышц. За координацию, равновесие, нормальные движения спасибо мозжечку.
Сложнее, сложнее
Эмоции, такие эмоции. Без них наша жизнь была бы не такой счастливой (несчастной?). Внутренняя борьба, иногда заставляющая нас сделать то, о чем мы потом пожалеем. Знакомо? Благодарим лимбическую систему. Интересно что это такое? Чуть подробнее о ней (и ее частях).
Беспокоитесь, грустите? А может вам страшно? Это возможно благодаря миндалевидному телу (миндалине). Любопытный факт: с левой миндалиной бывает связано и чувство счастья, а вот у правой «настроение» плохое всегда.
Читайте материал по теме: Билл Гейтс и его синдром Аспергера
И наконец.
Итак, какова ее роль?
Читайте материал по теме: Что происходит с мозгом аутистов?
С лобной долей связана также наша способность к движению (благодаря моторной коре), чёткому и разборчивому письму, артикуляции.
Ассоциативные функции обеспечиваются теменной долей коры. Здесь располагаются области, отвечающие за осязание, чёткие, комбинированные целенаправленные движения, чтение, познавание предметов, явлений, их смысла и символического значения.
Бросается в глаза, что.
Наиболее сложные функции памяти и мышления не имеют чёткого расположения, в их реализации принимают участие различные области мозга.
Почему важно знать, как связаны функция и структура головного мозга?
Диагностика. Представьте: у человека сильно разболелась голова. Спустя несколько минут он уже не смог поднять правую руку, а его речь стала невнятной. У пациента ухудшилось зрение с одной стороны, тогда как офтальмолог патологию со стороны глаз не обнаружил. Или, например, человек перестал понимать обращённую к нему речь.
Читайте материал по теме: Как предотвратить инсульт?
Зная о том, какие отделы в головном мозге отвечают за ту или иную способность, можно предполагать место расположения патологического процесса.
Лечение и реабилитация. Предположим, что в результате повреждения участка головного мозга после инсульта у человека «выпала» какая-то функция. Значит ли это, что теперь она не вернётся? Нет, далеко не всегда.
Благодаря такому свойству мозга, как пластичность, возможно эту функцию восстановить. Говоря простыми словами, под пластичностью можно понимать способность других областей мозга брать на себя функцию повреждённой его части. Однако этим процессом нужно целенаправленно заниматься. Поэтому после инсульта больному бывает необходим курс нейрореабилитации, в процессе которого он заново учится говорить, ходить, обслуживать себя.
Нет. Приведённые выше описания взаимоотношений структуры и функции далеко не исчерпывающие: на деле всё гораздо сложнее и выходит далеко за рамки объёма небольшой статьи.
Сон с точки зрения физиологии
Сон с точки зрения физиологии
Этот краткий обзор посвящен одному из самых привычных физиологических состояний – сну. Большинство из нас не задумываются о роли сна в поддержании хорошего самочувствия до тех пор, пока не столкнуться с его нарушениями.
Правильный циркадианный ритм (цикл сон-бодрствование) обеспечивается взаимным влиянием множества структур нервной системы и специальных вещества-нейромедиаторов, отлаженная работа которых поддерживает хрупкое равновесие этой сложной системы.
Какие основные структуры мозга отвечают за здоровый сон?
Центр бодрствования — ретикулярные ядра моста, улавливают различные стимулы из внешней среды и при достаточной интенсивности внешних сигналов (звонок будильника или яркий солнечный свет) мы просыпаемся.
Главным центром сна является центральное серое вещество среднего мозга, ядра шва, содержащие в себе серотониновые нейроны, которые с помощью одноименного нейромедиатора (серотонина) убирают лишние информационные потоки в мозге, после чего в игру вступают нейроны ГАМК (гаммааминомаслянной кислоты — главного тормозного медиатора ЦНС), которые интенсивно блокируют зрительные, слуховые и прочие стимулы, этот эффект закрепляется специальными структурами — ядрами таламуса.
Таким образом, в ЦНС идет конкуренция систем, отвечающих за сон и бодрствование. Главные центры бодрствования в качестве медиатора используют глутаминовую кислоту, активизирующую работу ЦНС.
В процессе перехода от сна к бодрствованию важную роль, помимо ретикулярной формации, играет голубое пятно — структура, расположенная в передней верхней части моста, активно выделяющая норадреналин. Норадреналин оказывает как тормозное, так и возбуждающее действие на нервную систему, в зависимости от того, на какую структуру мозга происходит воздействие. Для понимания процессов активации ЦНС важно знать, что на центральное серое вещество он действует как тормозный медиатор, таким образом нивелируя “снотворное” воздействие этой структуры на организм. Активация голубого пятна ведет к “пробуждению” нервной системы. Голубое пятно воздуждается в периоды стресса и опасности. Именно эта структура отвечает за бессонные ночи перед экзаменом, собеседованием и другими субъективно тревожными событиями.
Параллельно с этим существует система, распознающая время суток (день/ночь), которая в дальнейшем взаимодействует с центрами сна и бодрствования — супрахиазменные ядра гипоталамуса. Нарушения процессов засыпания и пробуждения после долгих перелетов, так называемый джетлаг, это и есть тот процесс, который требуется этой системе для адаптации к изменению часовых поясов.
Зачем нашему организму нужен сон? В чем его функция?
Достоверно известно, что во время ночного сна синтезируются и высвобождаются важные гормональные вещества, снижается температура тела и сердечный ритм, что способствует общему восстановлению организма.
Мы же сосредоточим внимание на пользе, которую сон оказывает на функции нервной системы.
Одним из ключевых бонусов является сортировка накопленной за день информации на важную и малосущественную и процесс «стирания» последней.
Почему это важно?
Также во время сна активируются те нейроны, которые бездействовали днем, таким образом центральная нервная система настраивает саму себя, чтобы все нервные клетки были в тонусе и готовы приступить к работе в любой момент. Этот механизм также обеспечивает стабильность старых воспоминаний — информации о детстве, школьных и институтских знаниях и т.д.
В целом сон оказывает огромное положительной воздействие на память и нейропластичность — способность к формированию новых нейрональных связей.
Зачем нужна разные фазы сна и сколько их должно быть в норме?
У млекопитающих существует две фазы сна — REM и nonREM.
REM (rapid eye movement — быстрые движения глаз (БДГ)) — фаза сна, во время которой люди видят сновидения, ее также называет фазой парадоксального сна. Сновидения можно назвать побочным продуктом тех восстановительных процессов, которые происходят в головном мозге. Ученые выяснили, что сновидение — по сути галлюцинаторная активность, относящаяся к норме — это не что иное, как попытка нашего мозга составить более-менее связный образ из различных хаотичных сигналов, которые рождаются во время ночного сна в ЦНС.
Что же происходит с организмом во время сновидения? Во время REM сна электрическая активность мозга практически совпадает с той, что наблюдается в период бодрствования, при этом в ЦНС существенно снижена продукция ряда нейромедиаторов: норадреналина, серотонина и гистамина. Также снижается количество глицина и ГАМК, что в совокупности вызывает парализацию скелетной мускулатуры. Именно поэтому в норме, когда во сне человеку представляется, что он бежит, плывет, дерется или выполняет любые другие активные действия, в реальности он неподвижно лежит под одеялом. Из-за сбоев в проведении импульсов и нейромедиаторной активности во время REM фазы сна возникает ряд нарушений: лунатизм — хождение во сне, сонный паралич — ситуации, когда человек проснулся, но не может пошевелиться.
Некоторые исследователи пришли к выводу, что REM сон в большей степени отвечает за нормальное функционирование памяти. Его отсутствие, соответственно, ведет к серьезным мнестико-интеллектуальным нарушениям. Именно во время REM сна происходит повторение важной новой информации, полученной в течение дня.
Что делать, если возникли проблемы со сном?
Казалось бы, неудивительно, что настолько сложно устроенная система периодами дает сбой, что проявляется нарушениями сна. Наверняка каждый человек хоть раз в жизни сталкивался с теми или иными проявлениями бессонницы, возникающими в связи с внешними событиями: волнением перед экзаменом, похмельем после бурного веселья, серьезным стрессом.
Ряд проблем со сном можно решить соблюдением простых правил гигиены.
Как быть, если бессонница беспокоит постоянно?
Когда проблемы возникают краткосрочно (1-2 дня) в этом нет ничего катастрофического.
Но если вы на постоянной основе считаете овечек по вечерам и доходите в своих подсчетах до сотни или вскакиваете раньше будильника с роем мыслей в голове, то ситуация является очень серьезной и требует вмешательства специалиста.
Какими же бывают нарушения сна (инсомния)?
Их разделяют на раннюю, среднюю и позднюю инсомнию — когда человек не может заснуть, спит поверхностным сном в течение ночи и мучается от ранних пробуждений, соответственно.
Нередко бессонница маскирует более существенные проблемы, а точнее, является их следствием.
Очень часто люди, обращающиеся за помощью, рассказывают о том, что перед сном в голову лезут навязчивые мысли — о жизненных проблемах, а иногда и просто какая-то бессвязная ерунда, сердце бешено стучит в груди и учащается дыхание. Это проявления тревоги, которая, в свою очередь, не позволяет уснуть.
Нередко клиенты говорят, что просыпаясь утром намного раньше запланированного, они ощущают «камень на сердце», “ком в горле” и “будто бы кошки скребут на душе”. Обычно подобные симптомы также сопровождаются плаксивостью, фиксацией на тяжелых, грустных мыслях, ощущением, что жизнь кончена, а возникшие проблемы неразрешимы. Все эти признаки указывают на депрессию.
Симптомы тревоги и депрессии являются частой проблемой человека, живущего в современном обществе, особенно если его профессия связана со стрессом и активным общением с другими людьми. Важно помнить о том, что любую проблему правильно решать в зачатке. Психологический дискомфорт, также как и любое заболевание, с течением времени только усугубляется, принимает хронические формы и намного сложнее поддается лечению. Тут уместна аналогия с больным зубом. Если вы регулярно посещаете стоматолога и вовремя решаете проблемы с дефектом эмали, то никогда не столкнетесь с воспалением нерва.
Только психика — это структура намного более хрупкая и тяжело поддающаяся восстановлению.
Нарушения сна и сопутствующие им проблемы требуют грамотного и своевременного лечения. Поэтому призываем вас внимательно отнестись к своему здоровью и при наличии проблем, пройти дигностику у специалиста.
Сон и бодрствование – две стороны одной медали
«… Я сон пою, бесценный дар Морфея,
И научу, как долго в тишине
Покоиться в приятном, крепком сне…»
Сон – жизненно важная потребность организма, причем более важная, чем пища. Количество сна – одна из главных составляющих понятия «качества жизни». Потребность во сне взрослого человека в среднем составляет 7-8 часов в сутки. Альберт Энштейн писал: «Я провожу во сне треть жизни и не самую худшую». Сон играет важную роль в процессах, обеспечивающих жизнедеятельность человека. Так, в частности, сон восстанавливает иммунитет. Мигель де Сервантес в своем романе «Дон Кихот» так описывает функции сна «Благословен Господь наш, придумавший сон: это плащ, укрывающий путника в ночи, это пища голодному, глоток воды жаждущему, тепло озябшему».
Рис. «Сон» Сальвадор Дали
Сон является неоднородным процессом. Он представляет собой последовательность функциональных состояний головного мозга. Нормальный 8-часовой сон состоит из 4-6 волнообразных циклов, каждый из которых длится около 90 минут.
Очень интересным феноменом сна являются сновидения. Сновидения – это образные представления, нередко эмоционально окрашенные, возникающие во время сна и субъективно воспринимаемые как реальность. Сновидения объясняются тем, что во время сна некоторые участки коры головного мозга продолжают оставаться возбужденными, и создают определенные ощущения. Геродот писал: «Обычно люди видят во сне то, о чем они думают днем». В настоящее время доказано, что важнейшая функция сновидений — психологическая защита.
Рис. «Женщина с желтыми волосами» Пабло Пикассо
Периоды сна и бодрствования у человека сменяются с циркадной периодичностью. Период циркадных ритмов («внутренние часы» организма) близок к 24 часам. Гормоном, регулирующим циркадную активность организма, является мелатонин, который вырабатывается в шишковидной железе головного мозга. Уровень мелатонина в крови начинает повышаться в вечернее время, совпадая с уменьшением уровня освещенности, достигает максимума в середине ночи (2-3 часа), затем прогрессивно уменьшается к утру. В дневное время секреция мелатонина остается на очень низком уровне.
Почти каждый человек хотя бы раз в жизни имел эпизод нарушений сна. По данным ряда исследований нарушениями сна страдают до 45% взрослого населения. При этом с возрастом увеличивается число людей с малой продолжительностью сна, т. е. менее 6 часов. Снижение времени сна может привести к развитию ряда серьезных заболеваний. Так, например, было доказано, что длительная бессонница может стать причиной развития сахарного диабета.
В настоящее время бессонница (медицинский термин «инсомния») – повторяющиеся нарушения инициации, продолжительности, консолидации или качества сна, случающиеся не смотря на наличие достаточного количества времени и условий для сна и проявляющиеся нарушениями дневной деятельности различного вида. По образному выражению О. Муравьевой «Бессонница – это созерцание звезд в ночной глубине своей души».
Рис. «Бессонница» Михаил Голубев
Основными признаками инсомнии являются жалобы на плохое засыпание и плохое качество сна, нарушения сна не меньше трех раз в неделю в течение месяца, озабоченность бессонницей и ее последствиями, вызванное неудовлетворительной продолжительностью или качеством сна тяжелое недомогание либо нарушение повседневного и профессионального функционирования.
В клинической картине инсомнии выделяют пресомнические, интрасомнические и постсомнические расстройства. Пресомнические расстройства связаны с трудностями начала сна. В норме процесс засыпания составляет в среднем 10 минут. Однако, при развитии инсомнии, засыпание может затягиваться до 2 часов и более. При длительном течении такого расстройства сна может появиться патологическое состояние в виде «боязни постели». Интрасомнические расстройства проявляются в виде частых ночных пробуждений, после которых пациент долго не может вновь заснуть. Постсомнические расстройства возникают в ближайшее время после пробуждения в виде чувства «разбитости», дневной сонливости. В различных возрастных группах характер инсомнии различается. Если в среднем возрасте преобладают интрасомнические расстройства (94%), то в пожилом – пресомнические (70%).
Согласно современной классификации выделяют ситуационную инсомнию (до 1 недели), острую инсомнию (менее 3 недель) и хроническую инсомнию (более 3 недель). Наиболее частой причиной инсомнии является стресс. Стресс – физиологическая нейрогормональная реакция на внешние и внутренние воздействия, направленная на ликвидацию последствий действия «повреждающих» факторов, приводящая к нарушению интегративной деятельности мозга и других систем организма, а вследствие этого, и снижению тех или иных функциональных возможностей человека. При этом в одних и тех же условиях у разных людей стрессы могут протекать по-разному, что, в первую очередь, определяется адаптационными возможностями конкретного человека. В случае сниженных адаптационных возможностей человек не может заснуть из-за активных мозговых процессов (когда он мысленно «прокручивает» ситуацию) и это мешает ему расслабиться. В данном случае возможно развитие «порочного круга», когда стресс провоцирует бессонницу, а бессонница еще больше усиливает стресс. Ввиду своей кратковременности ситуационная инсомния не представляет серьезной опасности для здоровья человека. Она обычно проходит самостоятельно после прекращения действия на человека психологических факторов, ставших причиной нарушения сна.
Длительно существующий стресс может привести к развитию тревоги, которая чаще всего (в 80% случаев) является причиной развития острой инсомнии. При этой форме инсомнии нарушения сна носят более выраженный характер, а последствия бессонницы для всего организма более значительны. Так, известный норвежский художник Эдвард Мунк, длительно страдавший тревожными расстройствами, писал: «Часто я просыпался ночью, оглядывал комнату и спрашивал себя … не в аду ли я?». Обращаться к врачу следует в том случае, если нарушения сна не проходят после окончания стрессовой ситуации. Это означает, что организм не может справиться с проблемой самостоятельно.
Рис. «Меланхолия» Эдвард Мунк
В настоящее время при лечении инсомнии используют как нелекарственные (соблюдение гигиены сна), так и лекарственные методы лечения.
Общие рекомендации по гигиене сна:
1. Соблюдение режима сна
Лучший способ обеспечить хороший ночной сон заключается в точном соблюдении его режима. Всегда необходимо ложиться спать и вставать в одно и то же время (в будни и выходные) вне зависимости от того сколько Вы спали. Исключить дневной сон (особенно во второй половине дня).
2. Никогда не заставляйте себя спать
Самая большая ошибка – пытаться заставить себя заснуть. Если заснуть не удается, то лучше встать и заняться чем-нибудь. Это позволяет накопить давление сна, которое поможет легче засыпать
3. Не решайте проблемы в момент засыпания
Галиберт писал «Брать с собой в постель заботы – значит спать с тюком на спине». Попытайтесь решить все накопившиеся проблемы до отхода ко сну или отложить их решение на завтра.
4. Регулярно занимайтесь физическими упражнениями
Физическая нагрузка является одним из наиболее эффективных средств борьбы со стрессом. Лучшее время для занятий – с 17 до 20 часов. Оптимальная частота – 3-4 раза в неделю, продолжительность – 30-60 минут. Занятия следует прекратить минимум за 90 минут до сна.
5. Не ложитесь спать голодным или с переполненным желудком
Избегайте приема пищи позже, чем за 2-3 часа до сна. Старайтесь не употреблять за ужином продуктов, которые вызывают газообразование. Можно перед сном выпить стакан теплого молока или съесть продукт, богатый триптофаном (предшественником мелатонина), например, банан
6. Уменьшите потребление напитков, содержащих кофеин
Постарайтесь принимать напитки, содержащие кофеин (чай, кофе, газированные напитки) не позднее, чем за 6-8 часов до сна (т.к. стимулирующий эффект кофеина достигает максимального значения через 2-4 часа после потребления).
7. Увеличите продукцию собственного мелатонина
Каждый день старайтесь немного побыть на солнце или создать оптимальный режим искусственного дневного света. Не засиживайтесь за компьютером или телевизором за полночь. Не включайте ночью свет в спальне, закрывайте окна плотными шторами.
«Я видел сон: прохладный гаснул день,
От дома длинная ложилась тень,
Луна, взойдя на небе голубом,
Играла в стеклах радужным огнем.
Все было тихо, как луна и ночь,
И ветер не мог дремоты превозмочь …»