Материал:

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

БИОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ МОЗГА

Все сенсорные системы посылают сигналы к коре головного мозга специфическими путями, через ретикулярную формацию и неспецифические ядра таламуса, увеличивая электрическую активность нейронов коры головного мозга. Вызванные потенциалы позволяют анализировать восприятие и анализ сигналов сенсорными участками коры головного мозга, что немаловажно при психофизиологических исследованиях (рис. 8.17).

Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) - это регистрация электрической активности мозговых потенциалов с поверхности черепа или коры мозга. На ЭЭГ по диапазонам частот выделяют следующие основные ритмы: альфа-ритм (а) - частота 8-13 Гц; бета-ритм (β) - частота 14-80 Гц; тета-ритм (Θ) - частота 4-7 Гц; дельта-ритм (δ) - частота 1-3 Гц. Характерным основным ритмом является альфа-ритм, который регистрируется, как правило, в затылочных, затылочно-височных, теменно-затылочной зонах в состоянии покоя, с закрытыми глазами, его амплитуда - 40-50 мкВ. Во время сна альфа-ритм исчезает. Бета-ритм регистрируется в центральных и лобных участках больших полушарий головного мозга и является проявлением

РИС. 8.17. Регистрация вызванных потенциалов в затылочных зрительных зонах коры человека в ответ на короткочас ный одиночный световой раздражитель. 1 - вызванные потенциалы

РИС. 8.18. Различные типы мозговых волн нормальной ЭЭГ человека

активации нейронов коры и подкорки. Тета-ритм с малой частотой и высокой амплитудой регистрируется в затылочной и височной областях. Дельта-ритм характеризуется высоким вольтажом и возникает при глубоком сне (рис. 8.18).

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СНА

Сон - это генетически запрограммированное состояние организма, периодически возникает и характеризуется закономерным последовательным чередованием определенных стадий. Он принадлежит к суточным или циркадианных (циркадных) ритмов: сон - бодрствование. Основными проявлениями сна является временное отсутствие сознания, недвижимость организма и снижение большинства его функций (артериального давления, частоты дыхания, температуры тела), уменьшение чувствительности органов чувств, возбудимости нервной системы и метаболизма.

Формы сна: физиологический - монофазный, характеризуется суточной периодичностью "сон - бодрствование". У многих животных смена "сон - бодрствование" происходит несколько раз в сутки (полифазный). У некоторых животных (ежи, летучие мыши, медведи) наблюдается и сезонный сон (спячка). Также сон может быть гипнотическое, наркотический, патологический.

Фазы сна

Выделяют медленный (ортодоксальный) и быстрый (парадоксальный) сон, четко различаются между собой электрической активностью мозга, последовательностью изменений фаз друг на друга и 3-5-кратными циклами, каждый из которых длится около 90 мин. Парадоксальным быстрый сон называется потому, что в условиях мышечной атонии наблюдаются быстрые движения глаз (REM-coh, от Rapid Eye Movement) и нерегулярные мышечные сокращения конечностей и туловища.

Большую часть времени занимает медленный сон. Он может быть глубоким, успокаивающим сном, который длится в течение часа сна после многочасового бодрствования.

Медленный сон с ЭЭГ делится на две стадии:

1 дремота и переход ко сну характеризуется низко амплитудной активностью альфа-ритма и появлением "сонных веретен";

2 связана с появлением тета-волн низкой частоты и амплитуды, которые могут длиться около 50% ночного сна; 3 характеризуется наличием дельта-волн низкой частоты и высокой амплитуды.

Быстрый REM-coh проявляется развитием бета волн несколько повышенной амплитуды (рис. 8.19).

РИС. 8.19. Изменения ЭЭГ при развитии различных фаз сна (по А. Гайтон и Д. Холлом, 2008)

Во время медленного сна (вопреки мнению об отсутствии сновидений) появляются сновидения и даже ночные кошмары. Отличие сновидений во время медленного и быстрого сна в том, что сновидения, которые возникают во время быстрого сна, остаются в памяти, а сновидения во время медленного сна не запоминаются.

Быстрый сон наблюдается эпизодически в течение медленного сна и занимает у молодых людей около 20-23% общего времени сна. Каждый период быстрого сна повторяется через 90 минут. Быстрый сон не является успокаивающим, поскольку он связан с яркими сновидениями.

Во время нормального ночного сна периоды быстрого продолжаются от 5 до 30 мин каждые 90 мин. Если человек находится в состоянии глубокого сна, то каждый отрезок быстрого сна становится короче, а иногда он даже отсутствует. И наоборот, если человек хорошо отдохнул днем, то продолжительность быстрого сна возрастает.

Быстрый сон характеризуется следующими особенностями:

■ наблюдаются нерегулярные мышечные сокращения и быстрое движение глазных яблок;

■ сновидения;

■ человека труднее разбудить, чем во время медленного сна, несмотря на это, во время эпизодов быстрого сна человек просыпается спонтанно;

■ частота сокращений сердца и частота дыхания становятся нерегулярными;

■ возможна эрекция полового члена и клитора;

■ мозг находится в состоянии повышенной активности и общий его метаболизм увеличивается до 20%;

■ ЭЭГ имеет тот же вид, что и в состоянии бодрствования.

Физиологическое значение сна

Сон влияет как на нервную систему, так и на деятельность различных органов и систем организма.

Длительное бессонница усиливает раздражительность, утомляемость, снижается координация движений. Сон различными путями восстанавливает нормальный уровень активности нервных центров и баланс их деятельности. Во время сна уменьшается активность симпатической нервной системы и возрастает деятельность парасимпатической нервной системы. Восстановительная действие сна на висцеральные функции проявляется в снижении температуры тела, расширении сосудов кожи, некотором усилении работы пищеварительного тракта, расслаблении мышечного тонуса, снижении общего обмена на 10-30%, повышении анаболических на 2-4 стадиях медленного сна.

Теории происхождения сна

Многочисленные ранние постулаты, гипотезы, теории сна выходили из общего положения о его пассивное возникновения, независимо от различных причин, приводящих к его развитию. После открытия ретикулярной активирующей системы доминировало представление о том, что во время рабочего дня происходит ее утомление и инактивация. В наше время считают, что сон является результатом активности специализированных нейронных структур. Сечение ствола мозга на уровне середины варолиевого моста лишает кору больших полушарий способности приходить в состояние сна. Итак, центры, лежащие ниже уровня моста, необходимые для активного возникновения сна.

Центры, вызывающие сон

Ядра шва, расположенные в каудальной половине моста и продолговатом мозге. Нервные волокна от этих ядер распространяются в ретикулярной формации, а также Ростральные таламусе, гипоталамусе, лимбической системе и коре больших полушарий. Стимуляция этих ядер вызывает сон, близкий к естественному. Нервные окончания волокон, выходящих из нейронов шва, выделяют серотонин, а нарушения синтеза серотонина лишало сна животных на несколько дней.

Ядро одиночного пути, расположенный в сенсорной области продолговатого мозга и моста, нейроны которого воспринимают висцеральные сигналы, поступающие в мозг афферентными волокнами блуждающего и языко-глоточного нервов. Стимуляция этого ядра вызывает сон, предыдущая разрушение - ведет к бессоннице.

Ядра ростральной части гипоталамуса и участки зрительного перекреста, а также отдельные ядра таламуса способствуют возникновению сна.

Разрушение нервных центров, которые способствуют развитию бессонницы. Раздельное разрушения ядер шва вызывает состояние активного бессонница. Такой же эффект наблюдается при двустороннем поражении медиальных ростральных участков переднего гипоталамуса, расположенных над зрительным перекрестом. В обоих случаях возбуждающие ретикулярные ядра среднего мозга и верхнего отдела моста освобождаются от тормозных влияний со стороны вышележащих центров и вызывают активное бодрствование. В некоторых случаях повреждения переднего гипоталамуса вызывает такое сильное бессонница, что животные погибают от истощения.

Биохимия сна

Серотониновых гипотеза сна не может полностью объяснить ряд фактов, имеющих отношение к его развитию. Так, концентрация серотонина в крови во время сна ниже, чем во время бодрствования. Некоторые агонисты серотонина подавляют сон! Антагонисты (например, ритансерин) увеличивают продолжительность медленного сна.

С медиальной преоптической участки гипоталамуса выделенный простагландин ПгD2, что увеличивает продолжительность медленного и быстрого сна. В то же время ПГЕ2, экстрадирован из этих же отделов гипоталамуса, вызывает бессонницу. В спинномозговой жидкости и мочи животных, лишенных сна в течение нескольких дней, обнаруженное вещество, которое вызывает сон в другого животного при введении ее в желудочки мозга. Вещество подобного типа была идентифицирована в крови и моче животных, лишенной сна в течение нескольких дней. Таким веществом оказался низкомолекулярный пептид мурамил. введение нескольких микрограммов этого вещества 8 третий желудочек в течение нескольких минут вызвало сон и животное продолжало спать в течение нескольких часов. Из крови спящих животных были выделены нанопептиды, предоставляющих такой же гипногенных эффект. Можно считать, что длительное бодрствование вызывает прогрессивное накопление факторов сна в стволе мозга и спинномозговой жидкости, что и приводит к возникновению сна.

Источник: https://studbooks.net/80586/meditsina/fiziologiya