Глубокий сон у взрослых и детей: описание, фазы сна, возможные нарушения. Фазы сна человека — как спать и высыпаться

Во время сна у человека периодически чередуются две основные фазы: медленный и быстрый сон, причём в начале сна преобладает длительность медленной фазы, а перед пробуждением - растёт длительность быстрого сна . У сон начинается с первой стадии медленного сна (Non-REM сон), которая длится 5-10 минут. Затем наступает 2-я стадия, которая продолжается около 20 минут. Ещё 30-45 минут приходится на период 3-4 стадий. После этого спящий снова возвращается во 2-ю стадию медленного сна, после которой возникает первый эпизод быстрого сна, который имеет короткую продолжительность - около 5 минут. Вся эта последовательность называется циклом. Первый цикл имеет длительность 90-100 минут. Затем циклы повторяются, при этом уменьшается доля медленного сна и постепенно нарастает доля быстрого сна (REM сон), последний эпизод которого в отдельных случаях может достигать 1 часа. В среднем, при полноценном здоровом сне , отмечается пять полных циклов.

Во-первых: Восстановите условия, которые автоматически запускают сон у пациента, страдающего от кокаина.

• Для этого нам необходимо: получить адекватные физиологические условия.
• Получите адекватную среду для сна.
• Достичь физической и когнитивной деактивации.

Поэтому наша команда по детоксикации обычно предписывает. Метаболизм алкоголя потребляет много воды, поэтому вам нужно избегать избыточного алкоголя, чтобы избежать пробуждения от жажды в середине сна. Контролируйте обстановку в помещении, гарантируя, что температура в помещении холодная и приятная, что нет сильного света и что влажность достаточна. Убедитесь, что кровать достаточно, чтобы матрац и матрас были достаточно твердыми и удобными, чтобы одежда не была скудной, чрезмерной или раздражающей. Шум - важный фактор, искажающий сон, поэтому мы должны обеспечить, чтобы во время сна было тихое и без шума. Релаксация глубоких мышц Якобсона: метод расслабления Джекобсона используется в наших клиниках для детоксикации кокаина для стимулирования сна, поскольку он учит нас уменьшать мышечное напряжение и, следовательно, способствует физиологической дезактивации.

Медленный сон

Медленный сон также имеет свои стадии.

Первая стадия . Альфа-ритм уменьшается и появляются низкоамплитудные медленные тета- и дельта-волны. Поведение: дремота с полусонными мечтаниями и сноподобными галлюцинациями. В этой стадии могут интуитивно появляться идеи, способствующие успешному решению той или иной проблемы.

Теперь его нельзя применять в качестве снотворного; то есть делать упражнения, когда вы не засыпаете, потому что незаменимое условие для отдыха не выполняется, что нужно делать без конца, потому что на самом деле это становится попыткой спать, и усилия не приводят к расслаблению или сну, Вот почему рекомендуется проводить релаксационные упражнения в другое время дня и с исключительной целью научиться различать, когда вы напряжены.

Значение глубокого сна для организма

Диафрагмальное дыхание: дыхание также является хорошим методом расслабления. Сон связан с глубоким, регулярным и абдоминальным дыханием, которое может привести к физиологической дезактивации. Мысли и заботы для нашей команды детоксикации кокаина являются основным компонентом бессонницы. Были определены следующие классы: разрешение ежедневных проблем, забота о том, чтобы не заснуть, общие проблемы, шумы в доме и другие условия в комнате.

Вторая стадия . На этой стадии появляются так называемые «сонные веретёна» - сигма-ритм, который представляет собой учащённый альфа-ритм (12-14-20 Гц). С появлением «сонных веретён» происходит отключение сознания; в паузы между веретёнами (а они возникают примерно 2-5 раз в минуту) человека легко разбудить. Повышаются пороги восприятия. Самый чувствительный анализатор - слуховой (мать просыпается на крик ребёнка, каждый человек просыпается на называние своего имени).

Проблема, связанная с контролем мыслей, заключается в том, что она иронична или парадоксальна, потому что существует процесс поиска альтернативных мыслей, а другой - проверка того, достигнута ли она или если происходит сбой, и это заставляет мысль увеличить свою частоту. Когда мы хотим не думать о чем-то, мы думаем о чем-то другом, и мы это понимаем, но вдруг осознаем, что мы это достигли, и что мы не думали об этом, с чем мысль снова становится настоящей. Было показано, что желание перестать думать о чем-то приводит к увеличению частоты этой мысли.

Третья стадия . Характеризуется всеми чертами второй стадии, в том числе наличием «сонных веретён», к которым добавляются медленные высокоамплитудные дельта-колебания (2 Гц).

4-я стадия медленного сна, глубокий сон . Это самый глубокий сон. Преобладают дельта-колебания (2 Гц).

Видео: Сомнолог Р.Бузунов об интересных фактах о сне

Создайте серию процедур до сна, которые активируют кондиционирование, которое автоматически приводит к спокойствию, необходимому для сна. Например: закройте дверь ключом, выключите газ, почистите зубы, подключите будильник и выполните все задания, необходимые для этого момента ночи, всегда делайте их в одном порядке. Установите фиксированное время, чтобы встать с постели и ложиться спать. Вы должны вставать примерно в то же время каждое утро, включая выходные. Если вы думаете, что позже вы должны встать по выходным, сделайте это не позднее, чем через час. Контролируйте физиологические переменные, не ложитесь спать голодным, жаждущим, хотите мочиться и т.д. избегайте употребления алкогольных напитков. Алкоголь может быть краткосрочным средством. Сначала он оказывает успокаивающее действие, но затем он вызывает бессонницу и беспокойный сон , поверхностный сон , сопровождаемый ночными пробуждениями. Рассчитайте время, необходимое для засыпания. Если это займет пять минут или меньше, вполне вероятно, что вы не поспите. Пять-двадцать минут - это нормально. И если это займет больше времени, это означает, что вы еще не готовы спать. Горячая ванна - еще один способ расслабиться перед сном. Теплая вода расслабляется и создает ощущение благополучия. Возьмите теплое молоко перед сном. Он выпускает триптофан, который является веществом, которое вызывает сон. Пообедайте спокойно и не ложитесь в течение двух часов после обеда. Перед сном, не пейте шоколад или большое количество сахара. Избегайте употребления лишних жидкостей. Если вы проснетесь посреди ночи, не ешьте ничего, или вы можете начать просыпаться обычно в то же время, чувствуя голод. Контролируйте шум, свет и температуру в комнате. Если вы не можете спать, вставайте и возвращайтесь, когда вы спите. Когда вы попали в постель, вы должны выключить свет в комнате с намерением немедленно заснуть. Если вы не можете заснуть за один раз, около 10 минут, встаньте и идите в другую комнату. Вступайте в тихую деятельность, пока вы не почувствуете онемение и в то время вернетесь в спальню, чтобы спать. Убедитесь, что кровать достаточна, чтобы матрац и матрац были достаточно прочными и удобными, чтобы постельные принадлежности не были слишком тонкими, чрезмерными или раздражающими. Попробуйте природные средства, такие как: мелисса, римская ромашка, валериана, пассифлора, лаванда, пассифлора и т.д. не ложись спать, пока не спишь. Не используйте спальню для других видов деятельности, кроме сна. Единственным исключением из этого правила является секс. Не используйте время сна, чтобы думать о своих проблемах.

• Регулярно занимайтесь физическими упражнениями, но делайте это в течение дня.
• Избегайте делать это за часы перед сном.
• Рекомендуется ежедневная прогулка перед ужином.

Третью и четвёртую стадии часто объединяют под названием дельта-сна. В это время человека разбудить очень сложно; возникают 80 % сновидений, и именно на этой стадии возможны приступы лунатизма и ночные кошмары, однако человек почти ничего из этого не помнит. Первые четыре медленноволновые стадии сна в норме занимают 75-80 % всего периода сна.

Это активный процесс, включающий множественные и сложные физиологические и поведенческие механизмы в различных системах и областях центральной нервной системы . Кроме того, этот этап также характеризуется как этап, на котором происходят сны. Распределение этапов сна в ночное время может быть изменено несколькими факторами, такими как: возраст, циркадный ритм , температура в помещении, потребление лекарств или некоторые заболевания.

Спящий режим приписывается нескольким функциям. Простейшая гипотеза заключается в том, что сон предназначен для восстановления организмом возможного потока энергии, установленного во время бодрствования. Не используйте алкоголь или кофе, некоторые чаи и безалкогольные напитки перед сном. Если вы немного спали в прошлые ночи, избегайте сна в течение дня. Не приносите неприятностей в постель. Выполните спокойные и расслабляющие мероприятия, подготовительные для сна. Будьте физически и умственно активны.

• Регулярно проводите время сна и пробуждения.
• Ложитесь спать только перед сном.
• Соблюдайте надлежащую среду сна: чистый, темный, без шума и комфорта.
• Не используйте снотворное без медицинской консультации.

Предполагают, что медленный сон связан с восстановлением энергозатрат.

Быстрый сон

Быстрый сон (парадоксальный сон, стадия быстрых движений глаз, или сокращенно БДГ-сон, REM-сон) - это пятая стадия сна. ЭЭГ: быстрые колебания электрической активности, близкие по значению к бета-волнам. Это напоминает состояние бодрствования. Вместе с тем (и это парадоксально!) в эту стадию человек находится в полной неподвижности, вследствие резкого падения мышечного тонуса. Однако глазные яблоки очень часто и периодически совершают быстрые движения под сомкнутыми веками. Существует отчетливая связь между БДГ и сновидениями. Если в это время разбудить спящего, то в 90 % случаев можно услышать рассказ о ярком сновидении.

Примером может служить африканский слон, самое крупное сухопутное животное. В дикой природе он спит в среднем два часа в день и часто проводит почти два дня без сна. Исследование беспрецедентно для того, чтобы выходить из плена. Исследователи наблюдали за двумя матриархами африканских слонов в Национальном парке Чобе в Ботсване в течение 35 дней. Они снабжали слонов датчиком сна в багажнике и воротником, который позволял идентифицировать положение во время сна.

В их естественной среде обитания слоны спят только два часа в день, это наименьшее количество сна среди млекопитающих, - говорит Пол Менгер из Университета Витватерсранда в Южной Африке. У них нет времени мечтать, исследователи связались. Они остаются без сна до 46 часов, путешествуя на большие расстояния в течение этих периодов.

Фаза быстрого сна от цикла к циклу удлиняется, а глубина сна снижается. Быстрый сон прервать труднее, чем медленный, хотя именно быстрый сон ближе к порогу бодрствования. Прерывание быстрого сна вызывает более тяжёлые нарушения психики по сравнению с нарушениями медленного сна. Часть прерванного быстрого сна должна восполняться в следующих циклах.

Хищники постоянно беспокоят слонов, которые всегда должны быть настороже. Еще одна причина для нескольких часов сна - это количество съеденной пищи. Травоядные животные, потребляющие низкокалорийные продукты, должны тратить больше времени на пережевывание, чтобы потреблять энергию из своей пищи и не нуждаться в таком большом количестве времени на переваривание. Неудивительно, что жираф, как и слон, очень мало спит.

Уже сейчас количество часов сна повсеместно уменьшается среди млекопитающих в зависимости от плотности нейронов на область коры головного мозга. Чем ниже плотность нейронов в мозге, тем меньше животное должно спать. Нейроны растут, плотность на площадь падает, а животные спят меньше. Больше времени для кормления позволяет увеличить рост эволюции.

Предполагают, что быстрый сон обеспечивает функции психологической защиты, переработку информации, ее обмен между сознанием и подсознанием.

Слепым от рождения снятся звуки и ощущения, БДГ у них нет.

То, сколько нужно спать человеку, неразрывно связано с таким понятием, как фазы сна. Фазы сна у любого человека попеременно чередуются, сменяя друг друга, и таких чередований должно быть определенное количество. Иначе организм не получит всего необходимого времени для восстановления внутренних структур, а также структурирования полученной за день информации.

Можно ли выспаться впрок?

Сон-индуцирующие метаболиты накапливаются в бодрствующем мозге и производятся самими нейронами. Как долго животное в состоянии пробуждения должно зависеть от того, сколько времени требуется для накопления критической концентрации метаболитов, вызывающих сон . чем ниже плотность нейронов под определенной поверхностью коры, тем медленнее это должно быть накопление метаболитов, и чем дольше животное должно продержаться в активном состоянии, - говорит нейробиолог.

Это около 7 часов сна в день. Но это меньше, чем средняя потребность в 8-часовом человеческом сне. Они единственные всеядные в списке. Коза спит около 5 часов в день. Больше, чем овцы, они спят около 4 часов. Коровы тратят почти весь день на жевание и ходьбу. Около 4 часов сна остаются.

Фазы сна обязательно должны полностью исполняться, формируя, таким образом, завершенный цикл ночного отдыха. Причем в зависимости от природы, человек может высыпаться за большее или меньшее количество таких циклов.

Рассмотрим более подробно сами фазы сна, которые у любого человека одинаковые и могут лишь немного различаться по времени. А затем поговорим о полных циклах этих фаз, чтобы выяснить: сколько нужно спать человеку, чтобы высыпаться. Здесь различие между двумя отдельно взятыми индивидуумами может кардинально различаться.

Когда-либо видел, как лошадь спит? Да, один час он утомляет и лжет. И упакуйте около 3 часов сна. Такое же количество, что и ослик. Некоторые исследования уже показывают, что жираф спит только около двух часов в день. Их считали животными, которые наименее спали. Последние исследования, проведенные в Ботсване, теперь связаны с крупнейшим из наземных млекопитающих - африканским слоном.

Греки боялись Морфея, бога сновидений, потому что они верили, что каждую ночь, когда он засыпает, божество может мучить их, отправляя ужасные кошмары. Наука, однако, способна доказать, что сон - хороший учитель. Выводы американского ученого - результат серии экспериментов, представленных в прошлом месяце на третьем Международном конгрессе Всемирной федерации обществ исследований сна. На встрече, проведенной в немецком городе Дрезден, собрались ведущие исследователи из разных уголков мира. Каждое усилие становится пустой тратой, если часы в книгах не сопровождаются хорошим ночным сном.

Фазы сна

Фазы сна любого человека делятся на 2 вида:

• Фаза медленного сна;
• Фаза быстрого сна.

Полное прохождение всех фаз сна занимает у разных людей от 1 часа до 1,5 часов. Обычно ориентируются на последнюю цифру, хотя она не является точной. У каждого из нас своя общая длительность фаз сна, которая может немного изменяться не только в разные периоды жизни, но даже и в течение одного ночного сна.

Фазы медленного сна

Фаза медленного сна начинается с момента засыпания и занимает три четверти всего цикла сна.

Медленный сон начинается с процесса дремания, который плавно перетекает в поверхностный, умеренно-глубокий и, наконец, глубокий сон. Всего фаза медленного сна, как можно видеть, состоит из 4-х видов сна.

Очень важно, чтобы во время фазы медленного сна ничего не мешало спать. Ведь именно во время этой фазы происходят все необходимые для здоровья организма изменения:

• В мышах восстанавливается потраченная за день энергия;
• Происходит восстановление на клеточном уровне различных структур организма;
• Организм строит белковые структуры - мышцы, ткани внутренних органов;
• Происходит сжигание жиров (в случае правильного питания в течение дня, особенно, в вечернее время);
• Выделяются необходимые гормоны, прежде всего, гормон роста и мелатонин;
• Организм подготавливается к следующему дню.

Если фаза медленного сна часто нарушается, то такой рваный сон приводит к тому, что с утра человека ощущает разбитость, физическую слабость, недостаток энергии и разбитость. Правда, причиной всех перечисленных проблем может быть не только плохие условия сна в медленной фазе, но и общий недостаток этих медленных фаз сна, о чем будет сказано ниже.

Ученые полагают, что максимальная эффективность фаз медленного сна проявляется до 4 часов утра. При этом в каждом новом цикле доля фаз медленного сна постепенно снижается, уступая фазам быстрого сна.

После 4 часов утра фазы медленного сна почти не появляются. Поэтому если Вы каждое утро чувствуете недостаток сил и энергии, возможно, дело в позднем отходе ко сну, в связи с чем, организму не хватает времени всех медленных фаз сна для восстановления.

Фазы быстрого сна

Фаза быстрого сна занимает сравнительно небольшую долю цикла сна - всего только одну четверть. Но от этого она не теряет своей значимости.

В фазе быстрого сна организм:

1. Обрабатывает, сортирует абсолютно всю полученную за день информацию;
2. Восстанавливает энергетику нервной системы;
3. Подготавливает память и внимание к дальнейшей работе в течение нового дня.

После 4-х часов ночи почти все время сна отводится на быструю фазу, что связано со скорым переходом к бодрствованию. Организм уже подготовил физическое тело к работе, а теперь занимается подготовкой умственной сферы.

Циклы сна. Сколько нужно спать

Циклы сна взаимосвязаны с фазами сна. Круг из медленной и быстрой фаз сна формирует один цикл сна. И весь вопрос в том, сколько циклов сна должно быть во время ночного отдыха человека.

Ученые сходятся во мнении, что среднему человеку достаточно 5 циклов сна. Именно поэтому обычно говорят о 7-8 часах сна, необходимых для отдыха ночью. 5 циклов по 1,5 часа как раз дают 7,5 часов сна.

Вместе с тем, существуют люди, которые спят мало. Таким людям бывает достаточно лишь 4-х фаз сна, чтобы восстановить силы и структуры организма, а также обработать всю информацию. В итоге, 6 часов сна (и даже меньше) таким людям вполне хватает.

Существует и другая группа людей, которые должны спать по 6 циклов, что занимает около 9 часов. И вовсе не нужно считать таких людей лежебоками. Просто их организм построен таким образом. Если им будет не хватать хотя бы одного цикла сна длиной до 1,5 часов, то они потом весь день будут чувствовать себя разбитыми и вялыми.

Минимально допустимым количеством циклов сна является 4 цикла (длиной 4-6 часов, в зависимости от длительности одного цикла), но при условии, что эти 4 цикла завершатся до 4-х часов утра. В этом случае организм получит минимально необходимое время для восстановления во время фаз медленного сна, и с утра такой человек будет чувствовать себя вполне приемлемо.

После того как исследователи обнаружили фазу быстрого сна (парадоксального), то настолько увлеклись его исследованием, что упустили из виду медленный сон, чью фазу они ошибочно воспринимали просто как естественную канву для быстрого сна. Позднее эта фаза заставила также обратить на себя внимание и задуматься учёных о своей роли в важных процессах, происходящих в наших организмах.

Медленный сон по-другому называют ортодоксальным, поскольку в этот период дыхание замедляется и становится ровным, пульс становится реже, а мозг и тело отдыхают. В процессе ночного отдыха фазы быстрого и медленного сна сменяются за ночь в виде циклов, а ортодоксальный, вначале преобладая, к утру всё сокращается, уступая место парадоксальному сну.

4 фазы медленного сна

В первой фазе медленный сон занимает 80-90 минут и начинается сразу же после отхода человека в царство Морфея. За течение ортодоксального сна отвечают такие отделы головного мозга, как ядра шва, гипоталамус, неспецифические ядра таламуса, и средняя часть моста (тормозной центр Моруцци). В начальный период медленного сна снижается альфа-ритм, постепенно превращаясь в медленные тэта-ритмы, амплитуда которых равна или превышает амплитуду исходного альфа-ритма. В этот момент человек дремлет в состоянии полусна, и у него наблюдаются галлюцинации, напоминающие сон. При этом частота дыхания и пульса снижается, мышечный тонус падает, замедляются процессы метаболизма, а глазные яблоки медленно вращаются. В этой стадии сна в мозгу могут возникать решения задач, которые казались неразрешимыми во время бодрствования или, по крайней мере, иллюзии таковых решений. В первую фазу медленного сна иногда вплетаются гипногогические судороги.

Неглубокая и лёгкая вторая фаза медленного сна сопровождается дальнейшим подавлением мышечной активности, падением температуры тела, снижением ЧСС и остановкой движения глаз. Эта стадия занимает чуть более половины времени всего сна. Её первый эпизод продолжается примерно 20 минут. В этом момент электроэнцефалограмма демонстрирует преобладание тета-ритмов, но появляются и сигма-ритмы или «сонные веретёна», являющиеся ничем иным, как учащёнными альфа-ритмами. Как только эти ритмы появились, это означает отключение сознания. Но в паузах между сигма-ритмами, которые случаются 2-5 раз в минуту, спящего человека можно легко разбудить.

Если на третьей стадии ортодоксального сна общее число дельта-ритмов не превышает половины, то на следующей, четвёртой стадии их уже присутствует больше половины. Поэтому именно четвёртая стадия является настоящим глубоким и медленным сном. Иногда третью и четвёртую стадию объединяют в понятие дельта-сна. Человека в дельта-стадии сна очень трудно разбудить, и именно в это время у него случается до 80% сновидений. Он может начать разговаривать, даже ходить во сне (сомнамбулизм), видеть кошмары и страдать от энуреза. Но никаких этих ночных происшествий человек не может запомнить. Третья стадия сна длится всего 5-8% от общего времени сна, а четвёртая примерно в два раза длиннее.

На долю первых четырёх стадий, из которых состоит фаза медленного сна, у обыкновенного человека приходится 75-80% общей продолжительности сна. Во время этой фазы память фиксирует осознанные воспоминания, носящие декларативный характер.

Если разбудить спящего человека в момент дельта-сна, то он не сможет вспомнить свой сон или будет уверен, что ему просто ничего не снилось. По статистике в 70% случаев проснувшиеся во время этой стадии сна не помнят никакой психической деятельности – ни снов, ни мыслей, ни ощущений.

Различия между медленным и быстрым сном

• Если у быстрого сна есть две выраженные стадии, то у медленного их вдвое больше.
• В стадии медленного сна глаза движутся вначале медленно, а к её окончанию совсем замирают, в то время как при быстром сне они вращаются постоянно.
• В этих стадиях вегетативная нервная система имеет различное состояние.
• Человек растёт быстрее в состоянии медленного сна, поскольку именно в этот момент гипофизом активнее вырабатываются гормоны роста.
• Быстрый и медленный сон имеют разный характер сновидений. Сны быстрой фазы динамичнее, более эмоционально и ярко окрашены, а в медленной фазе они имеют спокойный сюжет или вовсе мозаичны.
• Процесс пробуждения человека из состояния быстрого сна проходит намного легче, а сам он чувствует себя лучше, чем если бы проснулся из медленной фазы сна. Даже если сон был продолжительным, и человек получил достаточно свежих сил и бодрости, то это не поможет ему, если он проснётся в середине или начале фазы медленного сна. У людей даже возникла поговорка «встать не с той ноги», связанная с этим состоянием. По всей видимости, причиной тому незавершённость нейрохимических процессов, характерных для ортодоксального сна.
• При засыпании дыхание становится громче и реже, но оно менее глубокое. В дельта-сне оно теряет ритм и ещё замедляется. А в быстром сне дыхание неравномерное, случаются и задержки, связанные с событиями, происходящими в сновидении.
• При медленном сне температура мозга снижается, а при быстром благодаря увеличению притока крови и активной деятельности мозга она повышается, причём способна превысить температуру, характерную для состояния бодрствования.

Как видно, у фаз быстрого и медленного сна очень много различий, но, тем не менее, они составляют единую сбалансированную систему с функциональной, физиологической и химической взаимозависимостью. В фазе медленного сна регулируются внутренние ритмы всех структур мозга, органов, вплоть до отдельных клеток, а в фазе парадоксального сна между всеми этими уровнями гармонизируются взаимоотношения.

Что может повлиять на медленный сон?

Влияние дополнительных физических нагрузок на медленный сон

Был поставлен эксперимент – молодых мужчин, занимающихся умственным трудом и далёких от занятий спортом, заставляли два часа крутить педали велоэргометра. При дневных нагрузках структура ночного сна почти не изменилась, а вот вечерние оказали более заметное воздействие:

• на 36 минут увеличилась общая продолжительность сна;
• время засыпания и стадия дремоты стали короче;
• углубилась наиболее глубокая вторая стадия медленного сна;
• доля быстрого сна практически не изменилась.

Влияние дополнительных умственных нагрузок на медленный сон

Здоровые молодые мужчины по окончании рабочего дня проходили различные тесты: на внимание, запоминание, творческое мышление. В результате этого произошли следующие изменения в структуре медленного сна:

• благодаря сигма-ритму увеличилась доля глубокой стадии;
• стал длиннее второй цикл, включающий медленный и быстрый сон;
• активирующие системы усилили свою работу, как будто интеллектуальная деятельность испытуемого во сне продолжилась;
• быстрый сон остался прежним.

Влияние стрессовых ситуаций на медленный сон

Изменение структуры сна после воздействий стрессов изучались в своё время советскими учёными. Испытуемым незадолго до ночного сна предлагались списки вопросов, составленные с учётом профессии, интересов и общей эрудиции. Вне зависимости от правильности ответов, им давались низкие оценки, вызывающие неадекватную реакцию и задевавшие самолюбие испытуемых. В неудовлетворённом, взвинченном состоянии участников эксперимента укладывали спать и фиксировали структуру их сна:

• активирующие системы были возбуждены;
• дремота на электроэнцефалограмме сменялась бодрствованием;
• вторая стадия дельта-сна уменьшилась в первом и третьем циклах;
• глубина второго цикла оказалась больше, чем до стресса;
• быстрый сон фактически не изменился.

Из проведённых экспериментов стало очевидно, что активационные механизмы при сильном стрессе подавляли дельта-сон, который другими факторами не подавляется. Чаще всего дельта-сон возобладает, доказывая важность своей функции в основных процессах жизнедеятельности. Он адаптирует и компенсирует избыток любого воздействия, а негативные последствия стремится погасить, сгладить и уравновесить. При подавлении его стрессом проявлялась попытка дельта-сна максимально нейтрализовать вредное воздействие. Если же у человека происходят хронические стрессы, то его дельта-сон увеличивается даже больше, чем в нормальных условиях.

А Вы знали о фазах медленного сна? У вас бывали проблемы, когда много спишь, но не высыпаешься? Расскажите об этом в

Быстрый сон (REM-сон) представляет собой уникальную фазу сна млекопитающих, характеризующуюся случайным движением глаз, низким мышечным тонусом по всему телу и способностью спящего видеть сны. Данная фаза также известна как парадоксальный сон (PS) и в некоторых случаях как десинхронизированный сон по причине физиологического сходства с состоянием бодрствования, включающего быстрые, низковольтные и десинхронизированные мозговые волны. Электрическая и химическая активность, регулирующая данную фазу, происходит из ствола головного мозга и характеризуется более заметным избытком нейротрансмиттера ацетилхолина в сочетании с практически полным отсутствием моноаминовых нейротрансмиттеров гистамина, серотонина и норэпинефрина. Быстрый сон физиологически отличается от других фаз сна, которые в целом носят название глубокий сон (NREMS, синхронизированный сон). Быстрый и глубокий сон чередуются в течение одного цикла сна, который длится около 90 минут у взрослых людей. Так как циклы сна возобновляются, они сменяются в направлении более высокой доли быстрого сна. Переход к быстрому сну связан с заметными физическими изменениями, начиная с электрических импульсов, называемых понто-геникуло-окципитальными волнами, которые происходят из ствола головного мозга. У организмов в фазе быстрого сна приостанавливается центральный гомеостаз, допуская большие колебания в дыхании, терморегуляции и циркуляции, которые не наблюдаются во всех других фазах сна или пробуждения. Тело резко теряет мышечный тонус, вступая в состояние, известное как атония быстрого сна. Быстрые движения глаз и их связь со сновидениями были установлены Натаниелем Клейтманом и его студентом Евгением Азерински в 1953 г. и позднее описаны исследователями, включая Уильяма Демента и Мишеля Жуве. Множество экспериментов включало пробуждение субъектов, когда они начинали впадать в фазу быстрого сна, таким образом, испытывая состояние, известное как депривация быстрого сна. Субъектам позволялось спать в обычном порядке, допуская незначительное восстановление быстрого сна. Техники нейрохирургии, инъекции химических веществ, электроэнцефалография, позитронно-эмиссионная томография и, разумеется, отчеты спящих после пробуждения использовались для изучения этой фазы сна.

Физиология

Электрическая активность головного мозга

Быстрый сон называется «парадоксальным» в связи с его сходством с пробуждением. Хотя тело парализовано, головной мозг действует в некоторой степени как в состоянии бодрствования. Электроэнцефалография во время быстрого сна обычно показывает быстрые, десинхронизированные, низкоамплитудные «мозговые волны» (нейронные колебания), которые отличаются от медленных δ (дельта) волн глубокого сна, но имеют сходства с паттернами, наблюдаемыми во время бодрствования. Важной составляющей этих волн является θ (фета) ритм в гиппокампе. Кора демонстрирует 40–60 Гц гамма-волны, как при пробуждении. Кортикальные и таламические нейроны в мозге при бодрствовании или в фазе парадоксального сна более деполяризованы, т.е. могут «возбуждаться» более быстро, чем в мозге в фазе глубокого сна. Правое и левое полушария мозга более согласованы в стадии быстрого сна, особенно во время осознанных сновидений. Быстрый сон перемежается PGO (понто-геникуло-окципитальными) волнами, импульсами электрической активности, происходящими из ствола головного мозга. Эти волны наблюдаются в кластерах примерно каждые 6 секунд в течение 1–2 минут во время перехода от глубокого сна к парадоксальному. Они демонстрируют максимальную амплитуду после смещения в зрительную кору и вызывают «быстрые движения глаз» в парадоксальной фазе сна. Энергия головного мозга, использующаяся в фазе быстрого сна, как определено обменом кислорода и глюкозы, равна или превышает количество энергии, используемое при пробуждении. Скорость в глубоком сне на 11–40% ниже.

Химические вещества головного мозга

По сравнению с медленноволновым сном, и бодрствование, и фаза парадоксального сна включают повышенное использование нейротрансмиттера ацетилхолина, который может вызывать более быстрые мозговые волны. Моноаминовые нейротрансмиттеры норэпинефрин, серотонин и гистамин полностью недоступны. Инъекции ингибиторов ацетилхолинэстеразы, которые эффективно повышают доступность ацетилхолина, вызывают парадоксальный сон у людей и других животных даже в фазе медленноволнового сна. Карбахол, который подражает действию ацетилхолина на нейроны, обладает аналогичным влиянием. У пробуждающихся людей те же инъекции вызывают парадоксальный сон, только если моноаминовые нейротрансмиттеры уже израсходованы. Два других нейротрансмиттера, орексин и гамма-аминобутановая кислота (GABA), способствуют бодрствованию, ослабляют глубокий сон и ингибируют парадоксальный сон. В отличие от резких переходов электрических паттернов, химические изменения в головном мозге демонстрируют непрерывные периодические колебания.

Роль ствола головного мозга

Нейронная активность во время быстрого сна наблюдается в стволе головного мозга, в особенности в понтинной покрышке и голубом пятне. Согласно гипотезе активации-синтеза, предложенной Робертом МакКарли и Алланом Гобсоном в 1975–1977 гг., контроль на протяжении фазы быстрого сна включает пути «REM-включающих» и «REM-выключающих» нейронов в стволе головного мозга. REM-включающие нейроны преимущественно холинергические (т.е. включает ацетилхолин); REM-выключающие нейроны активируют серотонин и норадреналин, которые, помимо других функций, подавляют REM-включающие нейроны. МакКарли и Гобсон свидетельствуют, что REM-включающие нейроны фактически стимулируют REM-выключающие нейроны, таким образом, обеспечивая механизм циклического повторения быстрого и глубокого сна. Они использовали уравнения Лотка-Вольтерра для описания данной циклической обратной зависимости. Каюза Сакаи и Мишель Жуве выдвинули аналогичную модель в 1981 г. В то время как ацетилхолин проявляется в коре в равной степени во время бодрствования и фазы быстрого сна, он наблюдается в более высоких концентрациях в стволе головного мозга во время фазы быстрого сна. Выведение орексина и GABA могут привести к отсутствию других возбудительных нейротрансмиттеров. Исследование в 1990-х, использовавшее позитронно-эмиссионную томографию, подтвердило роль ствола головного мозга. Оно также свидетельствует, что, в пределах переднего мозга, лимбическая и паралимбическая системы, обычно связанные с эмоциями, в большей степени демонстрируют активацию, чем другие области. Области мозга, активированные во время быстрого сна, практически противоположны тем, которые активируются во время глубокого сна.

Движения глаз

Большая часть движений глаз при “быстром” сне фактически менее быстрая, чем обычно наблюдается у бодрствующих людей. Они также короче по продолжительности и более вероятно возвращаются к исходной точке. Около семи таких возвращений наблюдается в течение одной минуты быстрого сна. В то время как в медленноволновом сне глаза могут расходиться, глаза у спящего в фазе парадоксальной фазе сна двигаются совместно. Эти движения глаз следуют за понто-геникуло-окципитальными волнами, происходящими из ствола головного мозга. Движения глаз сами по себе могут иметь отношение к зрительному чувству, испытываемому во сне, но непосредственная связь должна быть точно установлена. Наблюдалось, что у слепых от рождения людей, которые обычно не имеют зрительных образов в сновидениях, во время быстрого сна глаза все же двигаются.

Циркуляция, дыхание и терморегуляция

В общих словах, организм приостанавливает гомеостаз во время фазы парадоксального сна. Частота сердечных сокращений, сердечное давление, минутный сердечный выброс, артериальное давление и частота дыхания быстро становятся нерегулярными, когда организм вступает в фазу быстрого сна. В целом, дыхательные рефлексы, такие как реакция на гипоксию, ослаблены. В общем, головной мозг в меньшей степени контролирует дыхание; электрическое стимулирование связанных с дыханием регионов мозга не оказывает влияния на легкие, как во время глубокого сна или при бодрствовании. Колебания частоты сердечных сокращений и артериального давления стремятся совпадать с PGO-волнами и быстрыми движениями глаз, подергиваниями или внезапными изменениями дыхания. Эрекция пениса (ночная эрекция или NPT) обычно сопутствует фазе быстрого сна у крыс и людей. Если мужчина страдает эректильной дисфункцией (ED) во время бодрствования, но демонстрирует эпизоды ночной эрекции во время фазы быстрого сна, это свидетельствует, что эректильная дисфункция имеет скорее психологическую причину, чем физиологическую. У женщин эрекция клитора (ночная клиторальная эрекция или NCT) вызывает сопутствующее увеличение вагинального кровотока и транссудации (т.е. выделения смазки). На протяжении нормальных ночей сна пенис и клитор могут находиться в состоянии эрекции от одного часа до трех часов и половины продолжительности фазы быстрого сна. Температура тела недостаточно регулируется во время быстрого сна и, таким образом, организмы становятся более чувствительными к температурам за пределами их термонейтральной зоны. Кошки и другие мелкие покрытые мехом млекопитающие вибрируют и дышат быстрее для регулирования температуры во время глубокого сна, но не быстрого сна. За счет потери мышечного тонуса животные теряют способность регулировать температуру за счет движения тела. (Тем не менее, даже кошки с понтинными повреждениями, препятствующими мышечной атонии во время быстрого сна, не регулируют температуру посредством вибрирования.) Нейроны, которые обычно активируются в ответ на холодные температуры-запускающиеся для нейронной терморегуляции-не активируются во время фазы быстрого сна, так как делают это во время глубокого сна и бодрствования. Следовательно, горячие или холодные температуры окружающей среды могут снижать долю быстрого сна, а также общее количество сна. Другими словами, если организм находится в конце фазы глубокого сна, и показатели температуры выходят за пределы определенного диапазона, он не вступит в фазу быстрого сна во избежание дерегуляции, позволяя температуре медленно меняться в отношении желаемого значения. Данный механизм может быть «обманут» искусственным нагреванием головного мозга.

Мышцы

Атония быстрого сна, практически полный паралич тела, достигается посредством ингибирования двигательных нейронов. Когда организм вступает в фазу быстрого сна, двигательные нейроны по всему организму подвергаются гиперполяризации: их негативный трансмембранный потенциал снижается на дополнительные 2–10 милливольта, таким образом, растет предел, который должен превышать стимул для их активации. Мышечное ингибирование может быть результатом недоступности моноаминовых нейропередатчиков, избытка ацетилхолина в стволе головного мозга и, возможно, механизмов, использующихся для мышечного ингибирования при бодрствовании. Продолговатый мозг, расположенный между варолиевым мостом и остистым отростком, обладает способностью распространяющегося на многие организмы мышечного ингибирования. Могут наблюдаться некоторые локализованные мышечные сокращения и рефлексы. Отсутствие атонии быстрого сна вызывает нарушение поведения во время быстрого сна, страдающие от которого осуществляют физические действия во время сновидений. (Альтернативное объяснение заключается в том, что спящий «действует во сне»: мышечный импульс предшествует мысленному представлению. Данное объяснение также может распространяться на обычных спящих, у которых сигналы к мышцам подавлены.) (Следует заметить, что обычный лунатизм наблюдается во время медленноволнового сна.) Нарколепсия, в отличие от этого, включает чрезмерную и нежелательную атонию быстрого сна-т.е. катаплексию и избыточную дневную сонливость во время бодрствования, гипнагогические галлюцинации перед вступлением в фазу медленноволнового сна или сонный паралич во время бодрствования. Другие психиатрические расстройства включают депрессию, которая связана с непропорциональной фазой быстрого сна. Пациенты с потенциальными нарушениями сна обычно диагностируются посредством полисомнограммы. Повреждения варолиевого моста, предотвращающие атонию быстрого сна, вызывают «нарушение поведения во время быстрого сна» у животных.

Психология

Сновидение

Фаза быстрого сна со времени ее открытия тесно связывалась со сновидениями. Пробуждение спящих во время фазы быстрого сна представляет собой распространенный экспериментальный метод получения отчетов о снах; 80% нейротипичных людей сообщают об определенном типе сновидений в данных условиях. Спящие, разбуженные во время фазы быстрого сна, стремятся дать более долгие повествовательные описания сновидений, которые они пережили, и оценить сновидения по продолжительности как более длительные. Об осознанных сновидениях сообщается наиболее часто в фазе быстрого сна. (Фактически они должны приниматься во внимание как гибридное состояние, объединяющее существенные элементы быстрого сна и осознанность бодрствования.) Мыслительные процессы, которые происходят во время быстрого сна, наиболее часто имеют отличительные признаки сновидений, включая повествовательную структуру, осознанность (экспериментальное сходство с жизнью наяву) и объединение инстинктивных мотивов. Гобсон и МакКарли предположили, что PGO-волны, характерные для “фазического” быстрого сна, могут обеспечивать зрительную кору и передний мозг электрическим возбуждением, которое усиливает галлюцинаторные аспекты сновидения. Тем не менее, люди, разбуженные во время сна, не сообщают о значительно более причудливых сновидениях во время фазического быстрого сна по сравнению с тоническим быстрым сном. Другая возможная связь между двумя феноменами может заключаться в том, что более высокий предел прекращения чувствительности во время фазы быстрого сна позволяет мозгу в дальнейшем передвигаться вдоль нереалистичных и специфических цепочек мыслей. Некоторые сновидения могут наблюдаться во время фазы глубокого сна. “Чутко спящие” могут наблюдать сновидения во время стадии 2 глубокого сна, в то время как “крепко спящие”, после пробуждения на данной стадии, скорее всего, сообщат о “мышлении”, а не “сновидении”. Определенные научные усилия определить уникальную аномальную природу сновидений, предпринятые во время сна, были вынуждены сделать вывод, что мышление наяву может быть не в меньшей степени причудливым, особенно в условиях снижения чувствительности. По причине сновидений во время глубокого сна, некоторые исследователи сна категорически отвергают важность связи сновидений с фазой быстрого сна. Перспектива того, что хорошо известные неврологические аспекты быстрого сна сами по себе не являются причиной сновидений, свидетельствует о необходимости переоценки нейробиологии сновидения по существу. Некоторые исследователи парадоксального сна старой гвардии (Демент, Гобсон, Жуве), тем не менее, противятся идее об отсутствии связи сновидений с фазой быстрого сна.

Творческие способности

После пробуждения из фазы быстрого сна сознание “гиперассоциативно”-более восприимчиво к семантическому инструктированию. Люди, пробуждающиеся из фазы быстрого сна, лучше выполняют такие задания, как анаграммы и решение творческих проблем. Сон способствует процессу, посредством которого творческие способности преобразуют ассоциативные элементы в новые комбинации, которые практичны и отвечают определенным требованиям. Это происходит скорее в фазе быстрого сна, чем в фазе глубокого. Вряд ли это связано с процессами памяти, но приписывается изменениям во время фазы быстрого сна в холинергическом и норадренергическом нейромодулировании. Высокие уровни ацетилхолина в гиппокампе подавляют обратную связь гиппокампа с неокортексом, в то время как более низкие уровни ацетилхолина и норэпинефрина в неокортексе стимулируют неконтролируемое усиление ассоциативной активности в неокортикальных регионах. Это противоположно осознанности бодрствования, где высокие уровни норэпинефрина и ацетилхолина ингибируют повторяющиеся соединения в неокортексе. Фаза быстрого сна посредством данного процесса усиливает творческие способности, позволяя «неокортикальным структурам реорганизовывать ассоциативные иерархии, в которых информация из гиппокампа заново интерпретируется относительно предыдущих семантических представлений или узлов.»

Продолжительность

В цикле сна продолжительностью менее 20 часов организма чередуются фазы глубокого сна (медленные, большие, синхронизированные мозговые волны) и парадоксального сна (быстрые, десинхронизированные волны). Сон наблюдается в тесной связи с большим циркадным ритмом, который оказывает влияние на сонливость и физиологические факторы, основываясь на внутренних часах организма. Сон может распределяться в течение всего дня или кластерами на протяжении одной части ритма: у ночных животных в течение дня и у дневных животных ночью. Организм возвращается к гомеостатической регуляции практически сразу же после окончания фазы быстрого сна. Во время ночного сна обычно наблюдается около четырех или пяти периодов быстрого сна; они достаточно короткие в начале сна и более долгие ближе к концу. Многие животные и некоторые люди склонны просыпаться или демонтируют период очень чуткого сна в течение короткого времени непосредственно после периода быстрого сна. Сравнительное количество быстрого сна в значительной степени меняется с возрастом. Новорожденный ребенок проводит более 80% общего времени сна в фазе быстрого сна. Во время фазы быстрого сна активность нейронов мозга достаточно сходна с активностью во время бодрствования; по этой причине фаза быстрого сна называется парадоксальным сном. Быстрый сон обычно занимает 20–25% общего времени сна у взрослых людей: около 90–120 минут ночного сна. Первый эпизод быстрого сна наблюдается по прошествии примерно70 минут после погружения в сон. Циклы имеют продолжительность около 90 минут, при этом каждый цикл включает большей частью быстрый сон. Новорожденные проводят больше времени в фазе быстрого сна, чем взрослые. Доля быстрого сна затем значительно снижается в детстве. Взрослые люди в целом склонны спать меньше, но фаза быстрого сна занимает примерно то же время, и вследствие этого быстрый сон занимает большую часть времени сна. Быстрый сон может быть разделен на тонический и фазический режимы. Тонический быстрый сон характеризуется фета-ритмами в головном мозге; фазический быстрый сон характеризуется PGO-волнами и фактическими “быстрыми” движениями глаз. Обработка внешнего стимула значительно ингибируется во время фазического быстрого сна, и недавние факты свидетельствуют, что спящие сложнее пробуждаются от фазического быстрого сна, чем от медленноволнового.

Действие депривации быстрого сна

Депривация быстрого сна значительно повышает число попыток впасть в фазу быстрого сна в спящем состоянии. В восстановительные ночи субъект впадает в стадию 3 и фазу быстрого сна более быстро и демонстрирует восстановление быстрого сна, что направлено к значительному повышению времени, затрачиваемого на быстрый сон, по сравнению с нормальными уровнями. Данные открытия согласуются с идеей, что быстрый сон биологически необходим. После завершения депривации могут развиться легкие психологические нарушения, такие как тревожность, раздражительность, галлюцинации и неспособность концентрироваться, а также может снизиться аппетит. Существуют также положительные последствия депривации быстрого сна. Некоторые симптомы депрессии подавляются депривацией быстрого сна; агрессия и пищевое поведение могут усилиться. Высокий уровень норадреналина выступает возможной причинной таких результатов. Насколько длительная депривация быстрого сна оказывает психологическое действие, остается предметом споров. Некоторые отчеты свидетельствуют, что депривация быстрого сна усиливает агрессивное и сексуальное поведение у лабораторных животных. Было доказано, что кратковременная депривация быстрого сна может облегчить определенные типы депрессии, когда депрессия связана с дисбалансом определенных нейротрансмиттеров. Хотя депривация сна в целом досаждает большей части населения, она неоднократно продемонстрировала облегчение депрессии, хотя и временное. Более половины субъектов, которые продемонстрировали такое облегчение, сообщают, что она становилась неэффективной после сна на следующую ночь. Таким образом, исследовали разрабатывают такие методы как изменение режима сна на некоторый период времени после периода депривации быстрого сна и объединение изменений режима сна с фармакотерапией для пролонгации действия. Предположительно большая часть антидепрессантов выборочно ингибирует быстрый сон в связи с их действием на моноамины, данное действие ослабляется после долгосрочного использования. Депривация сна стимулирует гиппокампальный нейрогенез в большей степени, чем данные антидепрессанты, но обусловлено ли это действие фазой быстрого сна, точно не известно. Исследования депривации быстрого сна на животных значительно отличаются от человеческих исследований. Существует доказательство, что депривация быстрого сна у животных имеет более серьезные последствия, чем у людей. Это может быть вызвано тем, что продолжительность времени депривации сна у животных значительно большая (до семидесяти дней), или что различные используемые протоколы более некомфортны и неприятны, чем протоколы для людей. Метод “цветочного горшка” включает расположение лабораторных животных над водой на платформе, настолько маленькой, что они падают с нее как только теряют мышечный тонус. Естественное неприятное пробуждение, результаты которого могут вызвать изменения организма, которые обязательно превосходят простое отсутствие фазы сна. Другой метод включает компьютерное наблюдение мозговых волн, завершаемое автоматической механической тряской клетки, когда животное впадает в фазу быстрого сна. Факты свидетельствуют, что депривация быстрого сна у крыс нарушает изучение нового материала, но не оказывает влияния на имеющуюся память. В одном исследовании крысы не научились избегать болезненный стимул после депривации быстрого сна, что могли сделать до депривации. Отсутствие нарушений научения было выявлено у людей, перенесших одну ночь депривации быстрого сна. Депривация быстрого сна у крыс вызывает повышение числа попыток впасть в фазу быстрого сна, а после депривации быстрый сон восстанавливается. У крыс, также как и кошек, депривация быстрого сна повышает возбудимость мозга (например, электрическая амплификация сенсорных сигналов), что снижает порог для пароксизмов при бодрствовании. Данное повышение возбудимости головного мозга аналогично у людей. Одно исследование также обнаружило снижение сенсорной возбудимости заднего мозга. Задний мозг в целом менее восприимчив к информации афферентного пути, поскольку восприимчив к повышению амплификации данных путей.

Быстрый сон у животных

Быстрый сон наблюдается у всех наземных млекопитающих, а также у птиц. Количество быстрого сна и время цикла варьируется среди животных; хищники испытывают большее удовольствие от быстрого сна, чем жертвы. Более крупные животные также стремятся находиться в фазе быстрого сна больше времени, возможно по причине того, что более высокая тепловая инерция их головного мозга и организма позволяет им переносить более долгую приостановку терморегуляции. Период (полный цикл быстрого и глубокого сна) длится около 90 минут у людей, 22 минуты у кошек и 12 минут у крыс. В утробе млекопитающие проводят более чем половину (50–80%) суток в фазе быстрого сна.

Гипотезы касательно функций быстрого сна

В то время как функция быстрого сна недостаточно понята, предлагается несколько теорий.

Память

Сон в целом способствует памяти. Быстрый сон может способствовать сохранению определенных типов памяти: в особенности процедурной, пространственной и эмоциональной памяти. Быстрый сон повышает последующие интенсивное научение у крыс, в особенности по прошествии нескольких часов, а в некоторых случаях по прошествии нескольких ночей. Экспериментальная депривация быстрого сна в некоторых случаях ингибирует консолидацию памяти, особенно в отношении сложных процессов (например, как выйти из сложного лабиринта). У людей наилучшее доказательство в отношении улучшения быстрым сном памяти заключается изучении процедур-новые способы движения тела (такое как перепрыгивание трамплина) и новые техники решения проблемы. Депривация быстрого сна нарушает вербальную (т.е. непроцедурную) память только в более сложных случаях, таких как запоминание долгих историй. Быстрый сон явно противодействует попыткам подавить определенные мысли. Согласно гипотезе двойственного процесса сна и памяти, две основные фазы сна соотносятся с различными типами памяти. “Полуночные” исследования протестировали данную гипотезу посредством задач на память, которые начинались либо перед сном, либо в средине ночи, либо начинались в середине ночи и оценивались утром. Медленноволновой сон, часть глубокого сна, важен для вербальной памяти. Искусственное увеличение глубокого сна улучшает восстановление из памяти на следующий день запомненных пар слов. Такер и др. показали, что дневной легкий сон, включающий только глубокий сон, усиливает вербальную память, но не процедурную. Согласно следующей гипотезе два типа сна взаимодействуют с целью консолидации памяти. Ингибиторы моноаминоксидазы (MAO) и трициклические антидепрессанты могут подавлять быстрый сон, но при этом отсутствуют свидетельства, что данные препараты вызывают нарушение памяти. Некоторые исследования показывают, что ингибиторы моноаминоксидазы улучшают память. Боле того, одно предметное исследование субъекта, который обладал непродолжительным или отсутствующим быстрым сном в связи с осколочным повреждением ствола головного мозга, не обнаружило, что его память была нарушена. (для более подробной критики связи между сном и памятью см. ссылку)) Имеющие непосредственное отношение к обзорам относительно функции быстрого сна в консолидации памяти, Грэм Митчисон и Фрэнсис Крик предположили в 1983 г., что за счет свойственной спонтанной деятельности функция быстрого сна «заключается в том, чтобы устранить определенные нежелательные режимы взаимодействия в сети клеток в коре головного мозга», процесс, который они определили как «разучение». В результате те воспоминания, которые актуальны (лежащий в основе которых нейронный субстрат достаточно силен для того, чтобы противостоять такой самопроизвольной, хаотической активации), в дальнейшем укрепляются, в то же время слабые, временные, «фоновые» воспоминания уничтожаются. Консолидация памяти во время парадоксального сна специфически взаимосвязана с периодами быстрого движения глаз, которое не происходит непрерывно. Одно объяснение данной взаимосвязи заключается в том, что электрические PGO-волны, которые предшествуют движениям глаз, также оказывают влияние на память. Быстрый сон может обеспечивать возможность для возникновения “разучения” в основных нейронных сетях, вовлеченных в гомеостаз, которые защищены от данного “синаптического даунскейлинга” во время глубокого сна.

Развитие стимулирования центральной нервной системы в качестве основной функции

Согласно другой теории, известной как Онтогенетическая гипотеза быстрого сна, данная фаза сна (также известная как активный сон у новорожденных) отчасти важна для развития мозга, возможно за счет того, что она обеспечивает нейронное стимулирование, которое необходимо новорожденным для образования зрелых нервных связей и для надлежащего развития нервной системы. Исследования, изучавшие действие депривации активного сна, показали, что депривация в ранние периоды жизни может привести к поведенческим проблемам, устойчивому нарушению сна, снижению массы головного мозга и аномальному масштабу клеточной смерти нейронов. В дальнейшем данную теорию поддержал факт, что количество быстрого сна у людей снижается возрастом, что также распространяется на другие виды (смотри ниже). Один важный теоретический вывод из Онтогенетической гипотезы заключается в том, что быстрый сон может не обладать жизненно важной функцией в отношении зрелого мозга, т.е. когда развитие центральной нервной системы завершено. Тем не менее, поскольку процессы нейронной пластичности не ограничиваются мозгом, быстрый сон может быть непрерывно вовлечен в нейрогенез у взрослых в качестве источника поддерживающего самопроизвольного стимулирования.

Защитная иммобилизация: предшественник сновидений

Согласно Цукаласу (2012 г.), быстрый сон представляет собой эволюционное преобразование хорошо известного защитного механизма, рефлекса притворной смерти. Данный рефлекс, также известный как животный гипноз или симулирование смерти, действует как последний способ защиты от атакующего хищника и заключается в общей иммобилизации животного таким образом, что оно кажется мертвым. Цукалас аргументирует, что нейрофизиология и феноменология данной реакции демонстрирует поразительные сходства с фазой быстрого сна; например, обе реакции контролируются стволом головного мозга, характеризуются параличом, симпатической активацией изменениями терморегуляции.

Переключение внимания

Согласно «гипотезе сканирования», непосредственные свойства быстрого сна связаны с переключением внимания в образах сновидения. Против этой гипотезы выступает то, что такие быстрые движения глаз наблюдаются у тех, кто родился слепым, а также у зародышей, несмотря на отсутствие зрения. Кроме того, бинокулярный быстрый сон несогласован (т.е. оба глаза могут не находится в одном направлении время от времени) и, таким образом, отсутствует точка фиксации. В поддержку данной теории исследователи обнаружили, что в целенаправленных сновидениях движение глаз направлено за действием в сновидении, что определено взаимосвязью движений глаз и тела у пациентов с нарушением поведения во время быстрого сна, который совершают действия из сновидений.

Другие теории

Другие теории свидетельствуют, что требуется отключение моноамина таким образом, что моноаминовые рецепторы в головном мозге могут восстанавливаться до достижения полной чувствительности. Более того, если быстрый сон периодически прерывается, человек компенсирует это более долгим быстрым сном, «восстановительным сном», при первой возможности. Некоторые исследователи приводят аргументы, что сохранение сложных мозговых процессов, таких как быстрый сон, свидетельствует, что они выполняют важную функцию для выживания млекопитающих и птиц. Он удовлетворяет важные физиологические потребности, жизненно важные для выживания в такой степени, что длительная депривация быстрого сна ведет к смерти экспериментальных животных. И у людей, и у экспериментальных животных утрата быстрого сна ведет к тяжелым поведенческим и физиологическим патологическим отклонениям. Утрата быстрого сна отмечалась при различных естественных и экспериментальных инфекциях. Выживаемость экспериментальных животных снижается, когда быстрый сон полностью ослаблен во время инфекций; это ведет к возможности того, что качество и количество быстрого сна в целом важно для нормальной физиологии организма. Защитная гипотеза быстрого сна была предложена Фредериком Снайдером в 1966 г. Она основана на наблюдениях, что за фазой быстрого сна у нескольких млекопитающих (крыса, еж, кролик и макака-резус) следует короткое пробуждение. Это не наблюдается у кошек и людей, хотя люди более легко могут пробуждаться от быстрого сна, чем от глубокого. Снайдер выдвинул гипотезу, что быстрый сон периодически активирует животных в целях проверки окружающей среды на возможных хищников. Эта гипотеза не объясняет мышечный паралич быстрого сна; тем не менее, логический анализ может показывать, что мышечный паралич проявляется с целью предотвращения полного пробуждения животного без необходимости, позволяя с легкостью погрузиться в глубокий сон. Джим Хорн, исследователь сна в университете Лафборо, свидетельствует, что быстрый сон у современных людей компенсирует сниженную потребность в пробуждении с целью поиска пищи. Другие теории заключаются в смазывании роговицы, нагревании головного мозга, стимуляции и стабилизации нейронных цепей, которые не были активированы во время бодрствования, развитии внутреннего стимулирования, способствующего развитию ЦНС, или в отсутствии целей, как будто бы он случайно создавался активацией головного мозга.

Открытие и дальнейшие исследования

Немецкий ученый Ричард Клу в 1937 г. Впервые открыл период быстрой электрической активности головного мозга кошек. В 1944 г. Оглмейер сообщил о 90-минутных циклах сна, демонстрирующих эрекцию у мужчин на протяжении 25 минут. В Университете Чикаго в 1952 г. Евгений Азерински, Натаниель Клейтман и Уильям К. Демент открыли фазы быстрого движения глаз во время сна и связали их со сновидениями. Их статья была опубликована 10 сентября 1953 г. Уильям Демент провел исследование депривации быстрого сна, эксперименты, в которых субъектов будили каждый раз, когда электроэнцефалограмма свидетельствовала о наступлении фазы быстрого сна. Он опубликовал статью «Действие депривации сна» в июне 1960 г. («депривация быстрого сна» стала более распространенным понятием в результате последующих исследований, показавших возможность глубокого сна.) Нейрохирургические эксперименты Мишеля Жуве и других в последующие два десятилетия привнесли понятие атонии и доказательство важности понтинной покрышки (дорсолатеральный варолиевый мост) в запуске и регулировании парадоксального сна. Жуве и другие обнаружили, что нарушение ретикулярной формации ствола головного мозга ингибирует данный тип сна. Жуве придумал название “парадоксальный сон” в 1959 г. и в 1962 г. опубликовал результаты, свидетельствующие, что он может наблюдаться у кошек при полном удалении переднего мозга.

Основные данные, полученные за годы многочисленных и разнообразных исследований сна, сводятся к следующему. Сон - не перерыв в деятельности мозга, это просто иное состояние. Во время сна мозг проходит через несколько различных фаз, или стадий, активности, повторяющейся с примерно полуторачасовой цикличностью. Сон состоит из двух качественно различных состояний, называемых медленным и быстрым сном. Они отличаются по суммарной электрической активности мозга (ЭЭГ), двигательной активности глаз (ЭОГ), тонусу мышц и многочисленным вегетативным показателям (частоте сердечных сокращений и дыхания, электрической активности кожи и т. д.; см. гл. 2).

Медленный сон подразделяется на несколько стадий, выделенных на основании изменений ЭЭГ (рис. 13.2) и отличающихся по глубине. В первой стадии исчезает основной биоэлектрический ритм бодрствования - альфа-ритм. Он сменяется низкоамплитудными колебаниями различной частоты. Это стадия дремоты, засыпания. При этом у человека могут возникать сноподобные галлюцинации. Вторая стадия (поверхностный сон) характеризуется регулярным появлением веретенообразного ритма 14-18 колебаний в секунду («сонные» веретена). С появлением первых же веретен происходит отключение сознания; в паузы между веретенами человека легко разбудить. Третья и четвертая стадии объединяются под названием дельта-сна, потому что во время этих стадий на ЭЭГ появляются высокоамплитудные медленные волны - дельта-волны. В третьей стадии они занимают от 30 % до 50 % всей ЭЭГ. В четвертой стадии дельта-волны занимают более 50 % всей ЭЭГ. Это наиболее глубокая стадия сна, здесь наивысший порог пробуждения, самое сильное отключение от внешнего мира. При пробуждении в этой стадии человек с трудом ориентируется, в наибольшей степени компрессирует время (недооценивает длительность предшествующего сна). Дельта-сон преобладает в первую половину ночи. При этом снижается мышечный тонус, становятся регулярными и урежаются дыхание и пульс, понижается температура тела (в среднем на 0,5°), отсутствуют движения глаз, может регистрироваться спонтанная кожно-гальваническая реакция.

Быстрый сон - самая последняя стадия в цикле сна. Она характеризуется быстрыми низкоамплитудными ритмами ЭЭГ, что делает ее похожей на ЭЭГ при бодрствовании. Усиливается мозговой кровоток, на фоне глубокого мышечного расслабления наблюдается мощная активация вегетатики. Помимо тонических компонентов стадии быстрого сна, выявляются фазические компоненты - быстрые движения глазных яблок при закрытых веках (БДГ, или REM-rapid eye movements), мышечные подергивания в отдельных группах мышц, резкие изменения частоты сердечных сокращений (от тахикардии к брадикардии) и дыхания (серия частых вдохов-выдохов, потом пауза), эпизодические подъемы и падения кровяного давления, эрекция полового члена у мужчин и клитора у женщин. Порог пробуждения колеблется от высокого до низкого. Именно в этой стадии возникает большая часть запоминающихся сновидений. Синонимы быстрого сна - парадоксальный (активированный характер ЭЭГ при полной мышечной атонии), КЕМ, или БДГ-сон, ромбэнцефальный (в связи с локализацией регулирующих механизмов).

Весь ночной сон состоит из 4-5 циклов, каждый из которых начинается с первых стадий медленного и завершается быстрым сном. Каждый цикл продолжается около 90-100 мин. В двух первых циклах преобладает дельта-сон, эпизоды быстрого сна относительно коротки. В последних циклах преобладает быстрый сон, а дельта-сон резко сокращен и может отсутствовать (рис. 13.2). В отличие от многих животных, человек не просыпается после каждого цикла сна. Структура сна у здоровых людей более или менее сходна - 1-я стадия занимает 5-10 % сна, 2-я - 40-50 %, дельта-сон - 20-25 %, быстрый сон - 17-25 %.

Рис. 13.2. Фазы сна:

ЭЭГ при различных фазах сна (вверху). Изменения глубины сна на протяжении ночи, удлинение периодов БДГ-сна (внизу) [по Блуму и др., 1988]

Таким образом, каждую ночь 4-5 раз мы видим сны, и «разглядывание» сновидений занимает в общей сложности от 1 до 2 ч. Люди, утверждающие, что они видят сновидения очень редко, просто не просыпаются в фазе сновидений. Интенсивность самих сновидений, степень их необычности и эмоциональной насыщенности может быть различной, но факт их регулярного возникновения во время сна не вызывает сомнений.

Распространенное в прошлом представление о том, что сон необходим для «отдыха» нейронов головного мозга и характеризуется снижением их активности, исследованиями неирональной активности не подтвердились. Во время сна в целом не происходит уменьшения средней частоты активности нейронов по сравнению с состоянием спокойного бодрствования. В быстром же сне спонтанная активность нейронов может быть выше, чем в напряженном бодрствовании. В медленном и быстром сне активность различных нейронов организована по-разному (см. гл. 8).

Кроме электрофизиологических, для отдельных стадий сна характерны определенные гормональные сдвиги. Так, во время дельта-сна увеличена секреция гормона роста, стимулирующего тканевой обмен. Во время быстрого сна усилена секреция гормонов коры надпочечников, которая в бодрствовании возрастает при стрессе. Интенсивность энергетического обмена в мозговой ткани во время медленного сна почти такая же, как в состоянии спокойного бодрствования, а во время быстрого сна значительно выше.

Таким образом, можно утверждать, что мозг активен во время сна, хотя эта активность качественно иная, чем при бодрствовании, и в разных стадиях сна имеет свою специфику.

Сон в онто- и фитогенезе

В онтогенезе соотношение «сон-бодрствование» изменяется. Так, у новорожденных состояние бодрствования составляет лишь незначительную часть суток, и значительную часть сна занимает быстрый сон. По мере взросления уменьшается общее количество сна, изменяется соотношение фаз внутри цикла сна - сокращается быстрый сон и относительно возрастает медленный сон, к 14 годам цикл сна достигает 90 мин. У взрослого человека, как уже говорилось, быстрый сон занимает около 1/4 всего времени сна. В старческом возрасте происходит уменьшение общего количества сна, при этом сокращается и медленный, и быстрый сон. После 75 лет часто наблюдается невротическая бессонница - редуцируется медленный сон, сон становится прерывистым, нарушаются циклы сна.

Чередование периодов активности и покоя происходит у всех живых существ; возможно, периоды покоя - это аналоги медленного сна. В том или ином виде сон наблюдается у всех позвоночных. Но сон, состоящий из нескольких циклов, внутри которых развертываются стадии медленного и быстрого сна, присущ только теплокровным. По своей организации сон млекопитающих и птиц не отличается от сна человека, хотя медленный сон у животных менее дифференцирован, процентное соотношение медленного и быстрого сна различно у разных животных, а циклы сна, как правило, короче. «Короткая интенсивная жизнь идет рука об руку с долгим сном и коротким циклом сна» [Борбели, 1989, с. 97]. У крысы цикл сна продолжается 12 мин, у собаки - 30 мин, у слона - около 2 ч. Особенностиюрганизацйи сна связаны с экологией животных.

У птиц периоды быстрого сна очень короткие - при этом, в связи с полной мышечной атонией, опускается голова, падают крылья. Если птица сидит на ветке, то при падении тонуса мышц ног сжимаются пальцы, и птица может спать, не падая с ветки.

Сон копытных также связан с их образом жизни - стадностью, боязнью хищников - и имеет характер «рваного» сна (после каждого цикла сна животное поднимает голову и осматривается, поэтому в каждый данный момент некоторые особи обязательно бодрствуют). Характер растительной пищи требует длительного пережевывания, и поверхностные стадии сна протекают у жвачных во время жевания.

У норных млекопитающих хорошо выражена цикличность, они много спят, и быстрый сон занимает до 1/3 всего времени сна. Для многих из них характерна сезонная спячка. Она характеризуется потерей способности к терморегуляции, резким уменьшением количества дыхательных движений и сердечных сокращений, падением общего уровня обмена веществ. У некоторых крупных млекопитающих (медведи, еноты, отчасти барсуки) наблюдается сезонный сон, или факультативная спячка. В этом случае температура тела, количество дыхательных движений и общий уровень обменных явлений снижаются мало. При изменении внешних условий подобный сон легко может быть прерван.

Особенности сна морских млекопитающих также связаны с их экологией. Для каждого дыхательного акта как во время сна, так и во время бодрствования они должны всплыть, чтобы выставить ноздри в воздух. В зависимости от образа жизни возникли разные формы адаптации. Так, при электрофизиологической регистрации сна у дельфинов Л. Мухаметов обнаружил феномен «однополушарного» сна - дельта-волны возникали только в одном полушарии (поочередно в правом или левом). При этом в другом полушарии картина ЭЭГ соответствовала поверхностным стадиям медленного сна или бодрствованию. ЭЭГ, соответствующая поверхностным стадиям медленного сна, могла наблюдаться и в обоих полушариях одновременно; признаков быстрого сна выявить не удалось. Такой же «однополушарный» медленный сон появляется у так называемых ушастых тюленей (котики и сивучи), когда они находятся в бассейне и не могут выйти на сушу. Когда же они спят на суше, в обоих полушариях у них наблюдается ЭЭГ, свойственная обычному медленному сну; регистрируется много эпизодов быстрого сна.

У тюленей и морских львов, которые только часть жизни проводят в воде, весь цикл сна развивается в течение дыхательной паузы. Они хорошо «продыхиваются», делая несколько глубоких вдохов, и ныряют. За 15-20 мин происходит смена стадий медленного сна и быстрый сон, и они выныривают для следующего «продыхивания».

Таким образом, сон является жизненно необходимым для высокоорганизованных животных. При этом особенности сна различных животных отражают его приспособительный характер к условиям обитания и факторам внешней среды.

Потребность в сне

Многие люди хотели бы спать меньше, так как сон, по их мнению, - это потерянное для жизни время. Другие, наоборот, хотели бы спать больше, так как недостаточно хорошо себя чувствуют.

«Мы хронически недосыпаем»; «Должны ли мы больше спать?» - это названия двух статей, опубликованных недавно в журнале Sleep, отражающих полярное отношение к вопросу о длительности сна . Одна из обычных сентенций в медицине сна состоит в том, что наше современное общество сильно недосыпает, и это отражается на состоянии человека и обпдества, являясь в значительной мере причиной аварий и катастроф. Эта точка зрения подтверждается многочисленными исследованиями, свидетельствующими о негативных эффектах недосыпания на настроение испытуемых и выполнение ими психомоторных задач. С использованием различных психологических тестов показано, что если длительность ночного сна уменьшена на 1,3-1,5 ч, то это сказывается на состоянии бдительности днем. Последние исследования по выяснению необходимой длительности сна показали, что потребность сна у молодежи в среднем составляет 8,5 ч за ночь. Продолжительность ночного сна в 7,2-7,4 ч является недостаточной, а сон менее 6,5 ч в течение длительного времени может подорвать здоровье. Другая точка зрения состоит в том, что у большинства людей нет хронического недосыпания, но они могут спать больше, также как мы едим и пьем свыше физиологических потребностей. Основанием служат значительные индивидуальные вариации потребности во сне, а также тот факт, что после длительного сна улучшение дневной бдительности минимально, а усталость успешно устраняется кратковременными перерывами в работе.

Эффект «накопления нехватки сна» полностью исчезает уже после первого 10-часового периода «восстановительного» сна. Поэтому хроническое недосыпание по рабочим дням и пересыпание по утрам в выходные - явления взаимосвязанные. Тем не менее в заявлении созданного в США комитета «Катастрофы, сон и общественная политика» подчеркивается, что даже небольшое хроническое недосыпание на 1-2 ч чревато серьезными нарушениями в работе, если она постоянно требует высокого уровня сосредоточенности и внимания [ Ковальзон, 1989].

Депривация сна

Эксперименты с депривацией (искусственным лишением сна) позволяют предполагать, что организм особенно нуждается в дельта-сне и быстром сне. После длительной депривации сна основным эффектом является увеличение дельта-сна. Так, после 200-часового непрерывного бодрствования процент дельта-сна в первые 9 ч регистрации восстановительного сна увеличивался в 2 раза по сравнению с нормой, а длительность быстрого сна, увеличилась на 57 %. Депривация менее 100 ч не вызывала увеличения длительности быстрого сна в первую восстановительную ночь. При уменьшении общего количества сна продолжительность дельта-сна не меняется или даже увеличивается, а длительность быстрого сна уменьшается.

В целях изучения роли отдельных фаз сна разработаны способы, позволяющие избирательно предотвращать их появление. Для подавления дельта-сна используют метод «подбуживания» - при появлении дельта-волн на ЭЭГ подаются звуковые сигналы такой интенсивности, чтобы обеспечить переход к более поверхностным стадиям сна. При этом у испытуемых появляется чувство разбитости, усталости, ухудшается память и снижается внимание. Исследованиями В. Ротенберга показано, что чувство разбитости и повышенной утомляемости, особенно нарастающее ко второй половине дня, у больных неврозом обусловлено хроническим дефицитом дельта-сна [Ротенберг, 1984].

Для исключения быстрого сна человека или животное будят при первых признаках этой фазы сна - появлении быстрых движений глаз и падении мышечного тонуса. Депривация быстрого сна у животных обычно осуществляется по методу, предложенному М. Жуве. Животное (чаще всего в этих экспериментах используются крысы) помещается на небольшую площадку, окруженную водой, и приспосабливается спать на ней. Но в самом начале каждого эпизода быстрого сна, как только у животного падает мышечный тонус, оно сваливается в холодную воду и сразу просыпается. В результате в течение многих суток животное можно лишать фазы быстрого сна, существенно не нарушая медленный сон. После такой депривации у животных отмечалась повышенная возбудимость, агрессивность, двигательное беспокойство, т. е. симптомы сильнейшего стресса. Для того чтобы отделить эффект лишения быстрого сна от эффекта стресса (безвыходная ситуация нахождения на ограниченной площадке с неизбежными падениями в воду), В. Ковальзоном был разработан способ депривации быстрого сна без стресса - раздражением активирующей ретикулярной формации ствола мозга слабыми импульсами электрического тока, пробуждающего животное при наступлении быстрого сна.

При этом крысы находились в просторной экспериментальной клетке, в периоды бодрствования нормально пили, ели, играли, и симптомы стресса у них отсутствовали - шерсть лоснилась, вес не снижался. Продолжительность быстрого сна у них была снижена в 3 раза при сохраненном медленном сне. Несмотря на отсутствие каких-либо поведенческих симптомов лишения быстрого сна, количество попыток перехода к быстрому сну у них увеличивалось день ото дня, повышался порог пробуждения.

При избирательном лишении быстрого сна у человека потребность в нем увеличивается, хотя никаких психических расстройств обнаружить не удается. Однако в первых опытах с депривацией быстрого сна у человека (проведенных В. Дементом на трех испытуемых непрерывно в течение нескольких суток) были обнаружены значительные изменения психики - повышенная раздражительность, рассеянность, появление галлюцинаций и бредовых идей. Впоследствии оказалось, что эти испытуемые были не вполне здоровы. Когда же исследования проводились на здоровых испытуемых, оказалось, что депривация быстрого сна «не только не приводит к психическим расстройствам, но и вообще никак не сказывается на психическом состоянии - не меняет настроения, не ухудшает выполнения заданий, не влияет на память и работоспособность. Чем более комфортными были условия в период депривации, чем тщательнее экспериментаторы следили за тем, чтобы все потребности испытуемых были удовлетворены, чем увлекательнее и разнообразнее было времяпрепровождение в период исследования, тем меньше сказывался эффект депривации» [Ротенберг, Аршавский, 1984, с. 86].

Когда результаты депривации быстрого сна стали анализировать индивидуально, в связи с личностными особенностями испытуемых, были обнаружены определенные различия. Так, Р. Картрайт с коллегами установили, что лишение быстрого сна вызывает различные изменения психики и поведения в зависимости от исходного психического статуса. Тревожные субъекты реагировали на депривацию значительным усилением тревоги; они пытались немедленно компенсировать прекращенный быстрый сон. У испытуемых другого склада не было значительных нарушений поведения, а компенсаторное увеличение быстрого сна выявлялось в восстановительную ночь. Наконец, у людей третьего типа не отмечалось нарушений поведения, не было попыток немедленной компенсации быстрого сна и увеличения быстрого сна в восстановительную ночь, но при пробуждении еще до первых проявлений быстрого сна они давали подробные отчеты о сновидениях. Очевидно, сновидения протекали у них в медленном сне, и это заменяло им необходимость в быстром сне.

Значение быстрого сна для здоровья показал Е. Хартманн , выделив среди здоровых испытуемых две крайние группы - «долгоспящих» (кому для хорошего самочувствия необходимо не меньше 9 ч сна), и «короткоспящих» (достаточно 6 ч сна). По структуре сна эти люди различались в основном длительностью быстрого сна - у долгоспящих он занимал почти вдвое больше времени. При анализе их психических особенностей оказалось, что по сравнению с короткоспящими они были эмоционально менее устойчивыми - все проблемы принимали близко к сердцу, отличались беспокойством, тревожностью и перепадами настроения. Складывалось впечатление, что во сне они спасались от сложностей жизни, т. е. «ложились спать невротиками, а просыпались здоровыми людьми». Хартманн предположил, что такое восстановление душевного здоровья от вечера к утру определяется высокой представленностью в их ночном сне фазы быстрого сна. Опрашивая здоровых людей, у которых продолжительность сна не была постоянной в течение жизни, Хартманн установил, что сокращение сна обычно приходится на те периоды, когда человек хорошо себя чувствует, с интересом работает и свободен от тревог. Потребность в сне увеличивается, когда возникают неразрешимые проблемы, снижаются настроение и работоспособность.

Сновидения

Сновидения издавна поражают и волнуют людей. В древности сновидения рассматривались как «врата в иной мир»; считалось, что через сновидения может происходить контакт с другими мирами. Издавна люди пытались вызывать сновидения с помощью определенных ритуальных формулировок; подобные формулировки найдены даже в текстах, датированных примерно III тысячелетием до н. э. Уже первые цивилизации Среднего Востока, Египта, Индии и Китая оставили некоторые записи о сновидениях и методах их вызывания. Известна, например, специальная молитва древних ассирийцев для вызывания хороших сновидений и избавления от неприятных [Гарфильд, 1994]. Полон верований в сновидения был античный мир, а в Древней Греции сновидения играли руководящую роль даже при выработке законов. Огромное значение приобретали «вещие сны», предсказывающие развитие будущих событий. Однако уже Аристотель учил, что сновидения - это не «язык богов» или «странствие души», а явления, вытекающие из самой сущности человеческого духа, которые представляют собой результат особой деятельности мозга человека, в особенности его органов чувств. В своем трактате «О сновидениях и их толковании» Аристотель пытался понять самую природу сновидений (см. в [Анохин, 1945]). Внимание древних мыслителей было сосредоточено главным образом на вопросах о возникновении сновидений и возможности предсказывать события. Эти же вопросы волнуют людей и в настоящее время.

Результаты многочисленных исследований позволяют предполагать, что одной из основных функций сновидений является эмоциональная стабилизация [Ротенберг, 1984]. Это хорошо сформулировано Робертсом [цит. по: Борбели, с. 53]: «Человек, лишенный способности видеть сновидения, через некоторое время впадает в безумие, ибо масса несформировавшихся, обрывочных мыслей и поверхностных впечатлений будет накапливаться у него в мозгу и подавлять те мысли, которые должны целиком сохраняться в памяти». Впервые систематические исследования роли сновидений предпринял основоположник психоанализа 3. Фрейд. Рассматривая сновидения как особый и весьма важный язык мозга, он отмечал, что сновидения являются продуктом нашей собственной психической активности и в то же время завершенное сновидение поражает нас как нечто внешнее по отношению к нам. В работе «Толкование сновидений» 3. Фрейд показал, что сновидения содержат не только явный, очевидный смысл, который можно изложить в пересказе, но и скрытый, неявный, который невозможно сразу осознать или уяснить. Чтобы понять этот второй смысл, необходима дополнительная информация о личности того, кто видел этот сон. На основании этого, используя метод «свободных ассоциаций», психоаналитик приводит пациента к осознанию замаскированных в сновидении вытесненных желаний, что снимает эмоциональную напряженность.

Современные психотерапевты и психоаналитики пришли к выводу, что сны можно контролировать. Примером может служить отношение к сновидениям в синойском племени в Малайзии, где каждый член племени умеет уничтожать ночные кошмары [Гарфильд, 1994]. Синои учат своих детей воспринимать сны как важную часть формирования личности и сумели так организовать свою жизнь, что у них отсутствуют психические болезни.

Мощным импульсом к экспериментальному изучению сновидений послужило открытие быстрого сна и его связи со сновидениями. Появилась возможность получения отчетов о сновидениях сразу же после их завершения. Было обнаружено, к удивлению тех, кто считал, что не видит снов или видит их очень редко, что каждый человек видит сны несколько раз за ночь. Экспериментальным путем был решен и вопрос о длительности сновидений. Оказалось, что субъективная длительность сновидений соответствует объективной длительности периода быстрого сна. Испытуемый, разбуженный в начале периода быстрого сна, отчитывается о коротком сновидении, а разбуженный в конце - о длинном. После очень длинных эпизодов быстрого сна (30-50 мин) испытуемые отчитывались о необычно длительных сновидениях. Интересно, что отчеты о содержании этих сновидений были не длиннее, чем в тех случаях, когда испытуемых пробуждали уже через 15 мин после начала быстрого сна. По-видимому, сновидения начинают забываться, несмотря на продолжение длительного эпизода быстрого сна. Многочисленные эксперименты свидетельствуют о том, что содержание сновидений коррелирует с особенностями фазических компонентов быстрого сна. Показано, что степень эмоциональной окраски сновидений связана с частотой сердечных сокращений и дыхания, степенью вазоконстрикции и выраженностью электрической активности кожи в последние минуты быстрого сна перед пробуждением.

По-видимому, у животных также есть сновидения во время быстрого сна - об этом свидетельствуют опыты М. Жуве с разрушением у кошек ядер синего пятна (locus coeruleus), обеспечивающих угнетение мышечного тонуса в фазе быстрого сна. Спящее животное с разрушенным синим пятном при наступлении быстрого сна вставало на лапы с закрытыми глазами, принюхивалось, царапало пол камеры, совершало внезапные прыжки, как бы преследуя противника или спасаясь от опасности. Эти данные, а также результаты многочисленных лабораторных исследований сна у людей, позволяют считать фазу быстрого сна физиологической основой сновидений.

Однако является упрощением рассматривать быстрый сон как единственную фазу сна со сновидениями, так как испытуемые отчитываются о сновидениях и при пробуждениях из медленного сна. Но отчеты о сновидениях в быстром сне более яркие, более сложные, фантастичные, более эмоционально окрашенные по сравнению со сновидениями в медленном сне, где преобладают рациональные и реалистические элементы, сходные с мышлением в бодрствовании. Главное же различие заключается в их длительности - сновидения в быстром сне более длительны. Видимо, этим объясняется тот факт, что при пробуждении из быстрого сна сновидения лучше запоминаются.

Явлением, в определенном смысле противоположным сновидениям, является сомнамбулизм (снохождение, или лунатизм). Лабораторные исследования показали, что сомнамбулизм возникает на фоне дельта-сна; выраженность и длительность приступа значительно варьируют. В самом легком случае человек может сесть в кровати, что-то пробормотать и снова заснуть - в таких случаях на ЭЭГ наблюдается картина глубокого дельта-сна. В других случаях сомнамбула встает, ходит, может одеться и выйти из дома (при этом глаза обычно открыты, лицо маскообразное); сомнамбула может давать односложные ответы на простые вопросы - в таких случаях на ЭЭГ появляются признаки дремоты или даже бодрствования. Утром сомнамбула ничего не помнит о происшедшем с ним ночью. В противоположность сновидениям, с их насыщенным яркими красками и событиями миром при полной мышечной атонии, сомнамбулизм характеризуется сумеречным состоянием сознания (которое вообще не фиксируется в памяти) при сохранении способности передвигаться как при бодрствовании. Существование двух крайних явлений (сновидений и сомнамбулизма) свидетельствует о том, что сон - это целый набор различных состояний, среди которых есть и глубокое погружение во внутренний мир, и демонстрация внешней активности.

Каждую ночь все мы проходим фазы сна: быстрый и медленный сон. Физиологически сон является комплексом различных процессов, во время которых мы можем переживать несколько циклов этих двух фаз.

Долгое время считалось, что нет никакой возможности каким-либо способом изучать сны человека и их влияние на его физиологию и психику. Первоначально они изучались исходя из сугубо физического описания процессов - можно было определять пульс спящего, его артериальное давление и температуру его тела. Но об оценке влияния сна на умственную и физическую деятельность речь даже не велась.

С появлением в ХХ веке энцефалографии возможности в познании процессов, происходящих во время сна, значительно расширились.

Каждодневный ночной отдых является для человека необходимым; в какой-то степени можно сказать, что сон для человека важнее питания. Человек, лишенный сна всего лишь на два-три дня, становится раздражительным, у него пропадает эмоциональная устойчивость, начинаются провалы в памяти. На фоне усталости и умственной заторможенности вследствие недосыпания человек впадает в депрессивное состояние. Считается, что максимальное время, которое человек может прожить без сна, составляет 11 суток, после этого наступают необратимые изменения в головном мозге, приводящие к смерти.

Основное предназначение сна для организма - отдых всех его систем. С этой целью организм «отключает» все органы чувств и практически полностью обездвиживается.

Современная наука представляет сон как специальный период, имеющий особенности поведения моторной сферы и автономной нервной системы. Особенностью сна является поочередная смена двух состояний, обладающих практически противоположными проявлениями. Их называют медленным и быстрым сном.

Удивительным является то, что только вместе обе фазы - быстрый и медленный сон способны восстановить как физические, так и умственные силы организма. Прервав ночной на этапе, когда будет реализован только один из циклов, полноценного отдыха организм не получит. Сочетание же быстрого и медленного сна обновляет работоспособность мозга и производит полноценную обработку информации, полученной в течение прошедшего дня. Именно полное завершение циклов сна способствует переводу информации из краткосрочной памяти в длительную.

Фактически полноценный сон и является завершающим этапом в решении проблем прошедшего дня и своеобразным «подведением» его итогов.

Также полноценный и правильный отдых во время сна производит оздоровление всего организма.

Только во время ночного отдыха происходят следующие физиологические процессы:

• производится восстановление жидкостного баланса и очищение организма путем выведения лишней влаги;
• производится синтез белка коллагена, играющего большую роль в укреплении суставов, кровеносных сосудов и кожи;
• осуществляется усвоение организмом кальция, необходимого для костной и зубной ткани.

Эти процессы достаточно длительны, поэтому для нормального самочувствия необходимо спать около восьми часов.

Длительность медленного сна равняется почти трём четвертям от всего времени ночного отдыха, его особенности заключаются в следующем:

Медленная фаза характеризуется общим замедлением метаболизма, значительным снижением реакции мозга на внешние факторы, расслаблением всего тела и общей заторможенностью. Пробуждение - это время очень тяжелое и оставляет неприятные ощущения на довольно длительное время.

В медленной фазе осуществляется регенерация мышечной ткани. Также именно во время этой фазы осуществляется «перезагрузка» иммунной системы. Таким образом, нормальное и полноценное её завершение является гарантией улучшения самочувствия.

Медленный сон производит реабилитацию и оздоровление организма: происходит обновление клеток и улучшение функционирования всех систем организма. Быстрый сон отличается тем, что он не обладает такими способностями.

Фактически медленный сон разделяют на четыре составляющих, каждая из которых обладает разнообразными характеристиками. Рассмотрим составляющие медленного сна.

Человек, погружающийся в состояние дремоты, несмотря на снижение физиологических процессов, продолжает работать мозгом и у него происходит обдумывание и совершенствование некоторых наиболее важных идей, которыми он занимался в течение дня. Мозг при этом получает достаточное количество кислорода и работает с некоторым превышением своих возможностей: происходит поиск различных вариантов решения тех или иных ситуаций, выбираются оптимальные варианты. Часто именно в фазе дремоты появляются сновидения, имеющие положительные и приятные результаты. Окончательные решения некоторых известных проблем приходили человечеству именно во время этой фазы. Менделеев, Декарт, Бор и многие другие учёные признавались, что финальная обработка их теорий происходила именно во время дремоты.

Сонные веретена

Эту стадию ещё называют сигма-ритмом по характерным наблюдаемым на энцефалограмме импульсам. Её отличительной особенностью является практически полная блокировка сознания, похожая на ту, которая наблюдается при наркозе. Длительность этой стадии составляет половину всей медленной фазы. Мозг как бы очень долго готовится к погружению в глубокий сон.

Примечательным является тот факт, что при этом активизируются специальные клетки, отдельно блокирующие канал передачи в мозг звука

Дельта-сон

Своеобразная «прелюдия» к глубокому, происходит она относительно быстро. Во время дельта-сна амплитуда импульсов в мозге значительно уменьшается, сами импульсы становятся короче - активность мозга приближается к своему минимуму.

С этой стадии, которая начинается примерно через полтора часа после начала дремоты, мы уже окончательно спим. Активность мозга минимальна, практически отсутствует реакция на любые раздражители. Человека, находящегося в этой стадии, практически невозможно разбудить: даже громкие звуки, тормошения и довольно сильные болевые ощущения не в состоянии её прервать.

Сновидения на этой стадии присутствуют, однако вспомнить их практически невозможно - в памяти остаются лишь обрывки образов. Если же удаётся разбудить человека во время этой стадии, подъём будет крайне тяжелым и окончательное восстановление организма до следующего периода сна может и не наступить.

Другое название этой фазы - парадоксальная или быстроволновая. В ней наблюдается значительная активизация жизненных процессов, в первую очередь происходящих в головном мозге. Переход от медленного сна к быстрому происходит скоротечно, во всём организме происходят серьёзные перемены.

К особенностям фазы быстрого сна можно отнести:

1. Повышение частоты дыхания и сердцебиения.
2. Частые аритмии в работе сердца.
3. Уменьшение мышечного тонуса.
4. Существенное снижение активности мышц шеи и диафрагмы.
5. Повышение двигательной активности глазных яблок при закрытых веках.
6. Отчетливые воспоминания о видимых во время быстрого сна сновидениях, вплоть до мельчайших деталей, что совершенно не характерно для фазы медленного сна.

С каждым последующим циклом происходит чередование фаз медленного и быстрого сна, это значит, что последний имеет всё большую и большую продолжительность, однако, его глубина уменьшается. Происходит это для того, чтобы было легче выходить из циклов сна в момент пробуждения. Предубеждение, что утром спать лучше, чем ночью является ошибочным. К третьей или четвёртой смене циклов чередования фаз сна разбудить человека гораздо проще.

Стадия быстрого сна по-своему уникальна. Именно в ней происходит обмен данными между сознанием и подсознанием, и то, что обдумывалось во время дремоты вновь поступает в сознание, но уже дополненное различными вариантами, которые могут произойти.

Быстрый сон принято разделять на две стадии: эмоциональную и неэмоциональную. Во время фазы быстрого сна они могут несколько раз чередоваться, причём первая фаза всегда будет немного длиннее.

В период быстрого сна наблюдается существенное изменение гормонального фона. По мнению исследователей, именно быстрый сон способствует ежедневной перенастройке эндокринной системы.

Таким образом, быстрый сон как бы подводит итог всей умственной деятельности мозга за весь день. Отдых в этой стадии необходим человеку, чтобы он смог приспособиться к возможным вариантам развития вчерашних событий.

Именно поэтому прерывание этой фазы иногда приводит к более нежелательным последствиям, чем прерывание медленного сна. В этом случае мы сталкиваемся с проблемой не физической, а психической усталости, приводящей к возможным нарушениям психики. В научной среде бытует мнение, что, если человека слишком часто лишать быстрого сна, это настолько подорвёт его психику, что может привести к летальному исходу.

Для организма быстрая фаза является в какой-то степени небольшой стрессовой ситуацией. Происходящие в нем изменения достаточно радикальны и могут приводить к некоторым нежелательным последствиям. Например, большинство инфарктов, инсультов и приступов происходят именно в фазу быстрого сна. Связано это, в первую очередь, с тем, что расслабленная сердечнососудистая система подвергается резкой и внезапной нагрузке.

Какая из фаз сна - медленная или быстрая лучше или важнее, сказать однозначно нельзя, поскольку каждая из них выполняет свои функции. Если попытаться представить весь сон в виде кривой линии, то она будет выглядеть, как несколько «погружений» в глубокий и медленный сон, сменяющийся «всплытиями» в поверхностный, быстрый. Время между такими подъёмами и спусками будет примерно равно полутора-двум часам.

По мнению физиологов, этот полуторачасовой временной промежуток и является главным биоритмом человеческого организма, он проявляется не только во время отдыха, но и во время бодрствования.

У взрослого человека стадии ночного отдыха распределяются примерно по следующим соотношениям:

• дремота - 12%;
• сонные веретена - 38%;
• дельта-сон - 14%;
• глубокий дельта-сон -12%;
• быстрый сон - 24%.

Первые четыре относятся к фазе медленного сна, последняя - быстрого. Кроме того, фазы сна сильно отличаются и сменяют друг друга не сразу, а с течением промежуточного состояния, подобного дремоте. Она длится около 5 минут.

За всё время сна происходит 5-6 циклов полной смены всех стадий. Длительность стадий от цикла к циклу может немного отличаться. В конце последних циклов промежуточное состояние является наиболее чувствительным и приводит к нормальному пробуждению.

Пробуждение является индивидуальным процессом и длится от нескольких десятков секунд до трёх минут. В это время происходит окончательное восстановление нормальных функций органов и появление ясности сознания.

Основные различия фаз медленного и быстрого сна

Медленный и быстрый сон выполняют разные функции. Во время каждой фазы человеческий организм ведёт себя по-разному. Зачастую, поведение спящего является сугубо индивидуальным, однако, есть характерные для всех людей особенности, которые представлены в таблице.

Несмотря на довольно большое различие в характере фаз медленного и быстрого сна, обе имеют глубокую физиологическую, функциональную и биохимическую взаимосвязь и являются результатом совместной работы симпатической и парасимпатической нервных систем.

Медленный сон регулирует внутренние ритмы мозговых областей и структур, быстрый способствует их синхронизации и гармоничному функционированию.

Сон, как и всё прекрасное, рано или поздно заканчивается. Физическое и психоэмоциональное состояние человека зависит от того, на какой стадии сна произошло пробуждение.

Наиболее неприятным будет пробуждение в медленной фазе, когда она вошла в глубокую стадию. Лучшим временем пробуждения будет промежуток между окончанием быстрого сна и концом первой стадии следующего цикла. Вставать во время активной быстрой фазы не рекомендуется.

Если человек хорошо выспался, то он полон энергии, весел и пребывает в приподнятом настроении. Часто это происходит в момент окончания сновидения.

В этот период его органы чувств активизируются, и человек хорошо реагирует на внешние раздражительные факторы, способствующие пробуждению:

1. Свет из окна.
2. Звуки с улицы или музыку.
3. Изменения температуры окружающей среды.

Если при этом сразу же проснуться, то самочувствие будет превосходным. Но, стоит пропустить это время и подремать ещё немножко, то организм может «затянуть» в очередной медленный цикл.

Зачастую мы просыпаемся незадолго до будильника. В этом нет ничего удивительного: организм сам подстраивает свои «внутренние часы» под режим дня и циклы идут в такой последовательности, чтобы быстрая фаза закончилась во время, близкое к моменту срабатывания искусственных часов.

Если в этот момент сказать себе, что такое пробуждение произошло раньше срока, то можно снова уснуть и проснуться в глубокой стадии, испортив себе весь следующий день.

Поэтому, наилучшим пробуждением является то, которое произошло самостоятельно, без каких-либо внешних факторов. И неважно, который час. Если организм символизирует нам, что он выспался, нельзя быть глухим к такому сообщению.

Впрочем, в последнее время в продаже стали появляться «умные будильники», которые подключены с помощью беспроводных датчиков к телу человека. Они считывают показания параметров организма и по ним сами определяют время пробуждения - во время окончания быстрого сна или при переходе из него в промежуточное состояние.

В любом случае, даже если пробуждение произошло легко, не спешите вскакивать с кровати. Организму необходимо дать несколько минут на адаптацию всех своих систем к новому дню. Главное в этом процессе - снова не заснуть, обдумайте какую-нибудь идею, настройтесь на новый день и вперёд!