Физиология: Курс лекций (Лекции 1-9: Нейроны и глиальные клетки - структурные элементы центральной нервной системы. Функциональная асимметрия мозга), страница 10

Одним из наиболее заметных проявлений суточной ритмики является чередование сна и бодрствования.

Восстановительные теории снаю Сущность этих теорий заключается в том, что в состоянии бодрствования происходит нарушение гомеостаза, для восстановления которого необходим сон.

Циркадианная теория. В соответствии с этой теорией сон не связан с нарушениями внутреннего баланса, а является генетически детерминированной приспособительной реакцией организма, направленной на предотвращение активности в то время суток, которое является потенциально опасным (ночь для человека и животных, которые не могут хорошо видеть в темноте). Подтверждением циркадианной теории сна является сохранение свободнобегущих ритмов у животных ,находящихся с рождения в неизменных лабораторных (свидетельствует об отсутствии обучения). Тот факт, что регулярность цикла сон-бодрствование довольно точно поддерживается вне зависимости от вариаций уровня двигательной и умственной активности  также свидетельствует против восстановительной теории сна. Многочисленные эксперименты с депривацией (лишением) сна привели к заключению, что она не приводит к значительным нарушениям психических функций, а выражается главным образом в нарастающей потребности в сне. Восстановительная теория не объясняет, почему одни животные спят так мало ( лошади –2 часа), а другие много (кошки 14 часов в день).

Регулятором циркадианных ритмов является супрахиазматическое ядро гипоталамуса. Световые датчики времени подстраивают циркадианные ритмы через проекции, идущие от сетчатки к гипоталамусу (ретиногипоталамический тракт).

Объединение восстановительной и циркадианной моделей основано на изучении влияния депривации на отдельные стадии сна, которые рассмотрены далее.

В связи с восстановительной функцией сна рассматривали гуморальные, токсические, химические теории.

Роль отделов головного мозга в организации сна и бодрствования.Методами перерезок на разных уровнях ствола мозга и электрической стимуляции его отделов была показана роль переднего отдела стволовой ретикулярной формации (восходящей ретикулярной активирующей системы) в поддержании состояния бодрствования, а ее задней части в механизмах сна (Рис.7.1).

Существуют внеретикулярные ситемы регуляции бодрствования и сна: задние отделы гипоталамуса рассматривают как компоненты мезодиенцефалической активирующей системы, одно из наиболее значимых гипногенных образований расположено в преоптической области.

ЭЭГ –характеристики медленноволнового (ортодоксального) сна. В качестве 1 фазы сна рассматривают покой с закрытыми глазами, когда в ЭЭГ доминирует альфа-ритм ( 8-13 Гц). В стадии 2 преобладают низкоамплитудные волны тета  (4-8 Гц) и дельта (0,5-4 Гц) диапазонов. Стадия 3 характеризуется появлением на ЭЭГ К–комплексов и сонных веретен  (веретенообразно меняющиеся по амплитуде вспышки активности с частотой 13-15 Гц). Стадия 4 – появление регулярных дельта волн. Стадия 5 – более медленные и высокоамплитудные дельта волны доминируют (Рис.7.2).

По ЭЭГ можно видеть, что стимуляция РФ вызывает реакцию пробуждения и что сон возникает при разрушении ретикулярной формации, а не других стволовых структур (Рис.7.3).

Характеристики парадоксальной фазы сна. Открытие парадоксальной фазы сна (Азеринский и Клейтман, 1953). Для нее характерны быстрые движения глаз (БДГ). В ЭЭГ преобладают высокочастотные низкоамплитудные ритмы (картина подобна ЭЭГ при бодрствовании). Наблюдаются изменения вегетативных функций. Наряду с другими мышцами расслабляется мускулатура лица и шеи. Картина ЭЭГ, наблюдающаяся в этой фазе сна, подобна картина ЭЭГ при бодрствовании, что рассматривалось как парадокс и дало одно из названий фазы (Рис.7.4, 7,5). Другие названия – БДГ-сон, быстроволновый сон и, наконец, ромбенцефалический. Последнее название обусловлено тем, что была установлена роль ромбенцефалона (части мозга, расположенной в области варолиева моста) в запуске этой фазы сна. БДГ-сон сопровождается сновидениями. Считают, что в этой фазе сна происходит активная переработка информации, полученной во время бодрствования и хранящейся в памяти. Ее обработка осуществляется по законом, отличным от законов, характерных для состояния бодрствования (Существуют гипотезы о связи сна с разрешением психологических проблем, процессами памяти, творчества). Доминирование быстроволнового сна у новорожденных (Рис.7.6) привело к представлению о его значении для развития мозга.