1 блок сон и бодрствование

1 блок сон и бодрствование

backglasscontentglassforward

Глава IX. Уровни бодрствования и внимания (Винсент Блок)

I. Понятие бодрствования. Определения

В физиологическом плане обнаружением энергетической мобилизации, осуществляемой организмом в чрезвычайной ситуации, требующей быстрого и эффективного приспособления к изменениям внешней среды, мы обязаны Кеннону (1915). Из своих знаменитых исследований, посвященных страху и гневу, он сделал вывод, что активация симпатической системы, приводящая к выделению в кровь адреналина, облегчает выполнение важных двигательных и вегетативных функций, прямо или косвенно участвующих в жизнедеятельности организма. Не углубляясь в детали спора, который был вызван таким телеологическим взглядом на эмоцию, скажем, что подобная концепция, согласно которой эмоция характеризуется определенной степенью расхода энергии, позднее была распространена Пьероном (1927), а затем многими американскими авторами (Скиннер, 1938; Фримен, 1948; Даффи, 1962) на все виды поведения. Эти авторы, как и Жане, признают существование иерархии поведения, однако они считают, что уровни интенсивности не являются чисто психическими, а характеризуют функционирование организма в целом. Уровни поведения зависят, следовательно, от степени мобилизации органической энергии. Самое систематическое изложение этой идеи мы находим в книге Дж. Л. Фримена «The energetics of human behavior» (1948) и серии статей Элизабет Даффи, недавно собранных в книгу (1962).

Современные психофизиологи часто вместо понятия «степень энергетической мобилизации» пользуются понятием «активация». Активация означает одновременно и быстрое повышение активности центральной нервной системы, и вызванную им интенсификацию периферических процессов ( И следовательно, энергетическую мобилизацию, необходимую для этой интенсификации). Этот термин в строгом смысле выряжает, следовательно, изменение состояния. Вот почему нам кажется несколько двусмысленным говорить об уровне или степени активации (Мальмо, 1959) и предпочтительнее употреблять это выражение только в том случае, когда подразумевается повышение уровня активации.

Объем и сложность обмена организма с внешней средой, его приспособительные возможности на первый взгляд являются функцией уровня активности центральных нервных структур. Вот почему об изменениях величины нервной активности обычно судят по их поведенческим проявлениям, то есть по изменениям уровня бодрствования. Так, считается, что активация нервных процессов влечет за собой повышение уровня бодрствования. Это значит, что бодрствование обнаруживает непрерывные изменения, степени которых являются функцией уровней активности нервных процессов. Такая корреляция между уровнями психической активности подчеркивалась уже Хедом (1923), который и ввел термин «бодрствование» в неврологию. Хед сознательно употреблял этот многозначный термин как в его этимологическом смысле, то есть в психологическом плане, так и в смысле функционального состояния нервных центров, то есть в физиологическом плане. Он определял бодрствование как физиологическую способность, лежащую в основе адаптивной активности независимо от модальности последней. Вот почему Хед мог описывать изменения уровня бодрствования безотносительно к субстрату (мозг лягушки или человека). Следовательно, нет большой разницы между тем, что Хед называл бодрствованием, и тем, что современные нейрофизиологи называют возбудимостью или тонусом, однако термин «бодрствование» явно предполагает связь между иерархией поведения и уровнями активности нервных центров.

Успеху этого термина, как мы увидим, особенно способствовал прогресс электроэнцефалографии (ЭЭГ): в самом деле, в ЭЭГ достаточно хорошо различимы уровни активности, которые обнаруживают хорошую корреляцию с определенными стадиями поведения.

Итак, мы допустили, что между сном и состоянием крайнего возбуждения существует ряд уровней пробуждения (d’eveil) или уровней бодрствования, составляющий диапазон интенсивности поведения. Изменения уровня бодрствования вызываются изменениями тонуса нервных центров: всякая нервная активация должна выражаться в усилении бодрствования. Согласно зтой схеме, нет существенного различия, например, между реакцией пробуждения, при которой возбуждение нервных процессов выражается в переходе от сна к бодрствованию, и пробуждением внимания, при котором более значительная активация вызывает переход от диффузного бодрствования к активному вниманию; точно так же еще более интенсивная активация может объяснять переход к эмоциональному возбуждению (рис. 1).

000023
Рис. 1. График зависимости между уровнями бодрствования, уровнями активности нервных центров и уровнями исполнения задания (см. текст)

Мы воспользуемся этой простой схемой, поскольку она позволяет легко описать главные стадии бодрствования. Однако она требует двух очень важных оговорок.

1. Если в первом приближении можно считать, что активность нервных центров минимальна во время сна и максимальна в состоянии ярости и что, таким образом, существует некий континуум состояний по интенсивности, то, как мы увидим, такое на первый взгляд очевидное представление, по-видимому, не подтверждается недавними работами, обнаружившими качественные различия в уровнях нервной активности.

Источник

Урок на тему: «Сон и бодрствование, как взаимосвязанные процессы ВНД. Предупреждение нарушений сна»

Разделы: Биология

Оборудование: таблицы с изображением головного мозга человека, схем слюноотделительного рефлекса, графики электроэнцефалограмм бодрствующего и спящего человека.

Тип урока: изучение нового материала.

Ход урока

1. Переход к изучению новой темы.

Вступительная речь учителя:

Ребята, для того чтобы у человека поддерживались работоспособность, способность к мыслительной деятельности, память. Человеку необходимо вести правильный распорядок или режим дня, который учитывал бы и время на отдых. Одним из лучших видов отдыха, снятия усталости, восстановления работоспособности является сон.

2. Изучение новой темы

Читайте также:  Во сне моя машина битая

На доске записана тема урока.

Вопрос к учащимся: Что же называют сном? Варианты ответов учащихся обобщаются учителем.

Сон-это периодически повторяющиеся состояние организма. Продолжительность сна 7-8 часов. В 1953 году американские ученые Клейтман и Азерински выявили цикличность сна. Сон состоит из периодически повторяющихся фаз.

Таблица “Виды сна”

Виды сна Медленный сон Быстрый сон
Характеристика состояния организма Урежение пульса, расслабление мышц, снижение обмена веществ и температуры тела.

Длительность данной фазы сна-15 минут. Активная деятельность всех внутренних органов, учащение дыхания, увеличение объема и частоты дыхательных движений, учащение пульса, повышение обмена веществ, сокращение мышц, движение глаз под веками.

Врач древнего времени Гиппократ, так охарактеризовал состояние сна и сновидений:

“Когда тело спит, дух бодрствует и переносится в те места, куда бы могло идти само тело, и там он познает и видит те предметы, которые стало бы рассматривать тело, если бы оно не спало”.

Запись определения в тетради учащимися:

Возникает следующий вопрос: Каким образом происходит смена сна и бодрствования?

Эти процессы ВНД находятся под контролем клеток находящихся в стволе головного мозга.

Раздражение этих центров и вызывает сон, и бодрствование (в зависимости от области воздействия раздражений).

Таблица на доске (объяснение по таблице):

“Способы регуляции смены сна и бодрствования”

Способ Биоритмический Условнорефлекторный Гуморальный
Краткая характеристика Возник из-за цикла смены дня и ночи Вырабатывается в знакомых условиях обитания (привычная обстановка, регулярное соблюдение режима дня и др.) Зависит от изменения содержания биологически активных веществ в организме человека в течении суток.

Все люди видят сны, но не все их помнят. При сновидениях активизируется затылочная зрительная зона мозга, реже слухово-обонятельная зоны мозга и вкусовые анализаторы.

Цветные сны – снятся художественным натурам. Черно-белые сны снятся мыслительным натурам.

Если сны отражены в мягких тонах, то и характер психики человека уравновешен.

Яркие, черные и красные оттенки говорят о преобладании возбуждения или торможения, т.е. психические процессы не уравновешены.

Схема на доске и в тетрадях учащихся:

1

Сообщения учащихся:

1 сообщение “Лунатизм или сомнамбулизм”

Своеобразным заболеванием, которое связано с расстройством сна, является лунатизм, или сомнамбулизм.

Лунатик автоматически совершает сложные действия во время ночного сна. Он перекладывает попавшие под руку вещи, передвигает предметы, одевается, бродит и.т.п. Это расстройство сна обычно вызывается некоторыми нервно-психическими заболеваниями. Иногда у повышенно-возбудимых детей возникает снохождение. При соблюдении режима, закаливании, гимнастике, а также с возрастом детское снохождение исчезает.

2 сообщение “Летаргический или аномальный сон”

В книге В.Ф.Коновалова Психика человека, приведен такой пример летаргии: бразильская певица М.Сантос после автомобильной катастрофы, получив травму мозга, погрузилась в глубокий сон. Она проспала семь лет и проснулась в 1967 году.

3 сообщение Гипноз или искусственный сон

Нарушения сна у людей чаще всего возникают в детском (лунатизм) и пожилом возрасте (бессонница).

Вызывают нарушения сна: нарушение привычного режима дня, перегрузка информацией. Нормализовать сон помогают привычные занятия, прогулки на свежем воздухе перед сном и соблюдение привычного режима дня.

Закрепление изученного материала

Без сна человек может прожить 10 суток (хотя есть люди с хронической бессонницей), а без пищи несколько недель. Почему человеку труднее обходиться без сна, чем без пищи?

Варианты ответов учащихся:

Человеку труднее обходиться без сна, чем без пищи, потому что:

1. Мышцы тела не могут отдохнуть

2. Истощается нервная система т.к. процессы истощения и разрушения преобладают над процессами накопления и синтеза веществ

3. Истощенная нервная система перестает контролировать весь организм, что и приводит к гибели организма.

Самостоятельная работа учащихся с текстом учебника:

Источник

План по биологии на тему «Бодрствование и сон»

Тема: Ритмы сна и бодрствования. Значение сна. Цели урока:

Образовательные: охарактеризовать физиологическую сущность сна, природу сна и сновидений; разъяснить значение сна для нормального функционирования мозга; рассказать о нарушениях сна, связанных с различными состояниями человеческого организма; показать необходимость выполнения правил гигиены сна, предупреждающие его нарушение.

Развивающие: расширять кругозор и словарный запас учащихся, развивать умение анализировать и классифицировать явления в жизни растений, животных и человека.

Воспитательные: прививать интерес к предмету, пропагандировать здоровый образ жизни, способствовать гигиеническому воспитанию.

4. Изучение нового материала. Учитель: Загадка: Что слаще сладкого, А на тарелке не поднести? Что можно видеть с закрытыми глазами? (Сон) Учитель:

параллельно учащимися заполняется в тетрадях таблицу –«Фазы сна»)

75% всего времени сна (без быстрого движения глаз)

25% всего времени сна (с быстрым движением глаз)

Физиологическое состояние организма

После засыпания и длится по 1-1,5 часа.

После медленного сна длится по 10-15 мин.

Снижается активность нервной системы, частота сердцебиений, кровяное давление, температура тела, деятельность внутренних органов, мышцы расслабляются

Повышается активность нервной системы, учащается сердцебиение, увеличивается кровяное давление и температура тела, мышцы в тонусе

Психические процессы мозга

Наблюдаются разговоры во сне, страхи и лунатизм

Сновидения. Обработка дневной информации

Учитель: — Но сон человека отличается от сна других животных, как вы думаете чем? (ответ учеников –сновидениями)

Учитель: Ученые-сомнологи выяснили, что во сне мы проводим треть своей жизни, как вы думаете зачем? (ответ учащихся – о значении сна ) Значение сна .

1. Отдых организма. 2. Переработка и хранение информации. 3. Приспосабливает организм к биоритмам. 4. Восстанавливает иммунитет путём активизации Т-лимфоцитов.

Учитель: — Если соблюдать все эти условия, можно не только выспаться, а и сделать важные открытия (сообщение учащегося)

5. Закрепление изученного материала. Вопросы (Устный опрос учащихся) Какое отношение к природным биоритмам имеет смена сна и бодрствования? Что такое сон? Что происходит во время сна? Чем быстрый сон отличается от медленного? Каково значение сна? Сновидений? Какие нарушения сна вам известны? Чем они опасны?

6. Домашнее задание. Пересказ § 13. 1. Дополнить правила гигиены сна 2. Подготовить сообщение на тему «Кома» и «Гипноз»

Источник

Бодрствование

foto bodrstvovanieБодрствование – это состояние психики, при котором мозговая электрическая активность высока, а человек взаимодействует активно с внешней средой. Для здорового состояния соматики и психики крайне важно поддерживать природный режим бодрствования и сна, своевременно ложиться спать, высыпаться соответственно индивидуальным потребностям, просыпаться по возможности без будильника спонтанно. Считается, что наилучшее время ухода в сон – примерно с 9 и до 11 вечера, поскольку до полуночи каждый час сна по значимости равен двум. Однако при нынешнем ритме жизни участки ночного отдыха и бодрствования сдвигаются. Людям сложно уснуть вечером, трудно проснуться утром, а у отдельных индивидов во внутреннем графике фаза дня и фаза ночи и вовсе бывают заменены местами.

Что такое бодрствование?

Режим дня можно рассматривать как спектр состояний активности, на одном краю которого находится сон, а на другом бодрствование – активное состояние психики, по уровню выраженности которое в свою очередь колеблется от спокойного бодрствования до аффективных проявлений. В состоянии спокойного бодрствования преобладают альфа-ритмы, а в напряженном бодрствовании они блокируются и задействуются уже бета-ритмы. Отследить их можно на основе электроэнцефалографии.

Какое оптимальное время бодрствования? Сон по продолжительности занимает в среднем около трети нашей жизни. Что же будет, если исключить время на ночной отдых? Слишком длительное время бодрствования негативно влияет на ряд систем организма, не дает восстановиться внутренним органам, способствует преждевременному старению и даже возникновению проблем с психикой.

Уже после одной бессонной ночи происходит снижение таких функций, как внимание и восприятие, человек становится более раздражительным, снижается самоконтроль. После двух или трех дней без ночного отдыха появятся серьезные нарушения в формулировании своих мыслей, могут возникнуть нервный тик и сбои в зрительных анализаторах вплоть до визуальных иллюзий и темных пятен перед глазами. Мышление перестанет иметь четкую концентрацию на задаче и креативность, в речи будут наблюдаться клише без значимого содержания сообщаемого материала. Также нарушится аппетит, может появиться тошнота.

В случае отсутствия сна четыре или пять дней возможно даже появление галлюцинаций, речь будет еще более бессмысленной, а решение даже простых задач станет практически невозможным. Шесть или семь дней без сна приближает даже молодого человека по психофизиологическому состоянию к старику с болезнью Альцгеймера и паранойей, появляется тремор рук, критически снижаются интеллектуальные способности, в поведении для окружающих становятся все более заметными странности, а галлюцинации будут уже и зрительными, и слуховыми, и возможны и в других модальностях. Снижается способность иммунной системы сопротивляться бактериям и вирусам, печень работает на пределе возможностей. Без сна еще несколько дней – и мы будем наблюдать уже практически зомби, человека, похожего на живого мертвеца, без способностей нормально говорить, думать, двигаться. Мышление становится фрагментированным, нет мотивации ни к чему, возникает оцепенение. В итоге без сна в течение длительного времени можно даже умереть.

Еще после Первой мировой войны механизмы бодрствования и сна исследовал нейроанатом Константин фон Экономо. Делал он это на основе мозга людей, умерших от пандемии вирусного энцефалита, при котором вирус поражал глубинные структуры мозга. Анализируя эти отделы мозга, он пришел к выводу, что в задней области гипоталамуса находится центр бодрствования, в переднем – центр сна, а в промежуточной области находится центр, вызывающий нарколепсию. Тогда его открытия были высмеяны, и ни один невролог не поверил его данным. Однако спустя полвека все они были подтверждены, а вместе с ними и гениальность этого ученого, который обладая только скудными средствами того времени сумел обнаружить то, что на самом деле обеспечивает сон и бодрствование человека.

Сон и бодрствование

Механизмы, регулирующие режим бодрствования и режим сна, очень сложны. Можно сформулировать четыре группы таких механизмов, и каждая обладает собственной анатомией, физиологией, биохимией, историей развития и до некоторой степени является независимой от остальных, хотя все эти механизмы связаны и расположены в одной доле черепной коробки. Но, поскольку они относительно автономны, можно разбирать их как некие отдельные механизмы нашего целостного мозга.

Вместо диффузной ретикулярной регулирующей системы, как предполагали исследователи в середине прошлого века, сейчас насчитывается уже с десяток скоплений кластеров нейронов. Здесь находятся источники норадреналина, ацетилхолина, серотонина, глутамата, дофамина, гистамина, некоторые из которых единственные в организме. Зачем такое большое количество восходящих систем, которые делают одно – деполяризуют нейроны таламо-кортикальной системы, смещая их потенциал от покоя к бодрствованию? Это загадка, которая продолжает мучить нейрофизиологов и сомнологов. Выдвигается предположение, что такое устройство обеспечивает надежность функционирования этой системы.

Также отметим, что состояние покоя очень условно, так как таламо-кортикальная система постоянно либо в состоянии тонической деполяризации, либо тонической гиперполяризации, нейроны никогда не находятся в покое, а всегда либо возбуждены, либо заторможены. Такая работа таламо-кортикальной системы характерна именно для человека и млекопитающих животных, тогда как у хладнокровных и птиц эти механизмы устроены иначе. Отсутствие внутренних механизмов активации в самой коре мозга создает определенные проблемы для его работы и массу неврологических проблем, с которыми работают врачи психиатры и неврологи.

Разрушение любой из подсистем чревато самыми серьезными последствиями, нарушениями сознания, даже способно вызвать кому. В норме же выключение систем происходит организованно как переход от бодрствования ко сну с нормальным обратным возвращением. Периодическое отключение этих систем является необходимым фактором для нормального восстановления работы мозга, но в чем именно это восстановление заключается – вопрос, который и сейчас волнует сомнологов и психофизиологов. Эта сложная система отражает сложность нашего бодрого состояния – сознания, мышления, поведения.

Механизм медленного сна как перехода от бодрствования ко сну и отключения механизмов восходящей активации намного проще, чем механизм бодрствования. В мозге найден только один так называемый центр сна и близкое к нему скопление нейронов, имеющих в отличие от остальных тормозящих нейронов очень длинные нервные отростки аксоны, которые иннервируют все активирующие восходящие системы и благодаря проекциям в коре тормозят ее активность напрямую. Этот тормозящий блок ответственен за удержание мозга в режиме сна, тогда как за сам переход от бодрствования ко сну ответственен другой блок – часть серотониновых клеток, находящихся в крыльях этой системы и являющихся первичным звеном, запускающим наступление сна.

Нормальное, качественное функционирование этой системы обеспечивает то, что человек, войдя в фазу сна, находится там, а не постоянно просыпается, переключаясь между сном и бодрствованием, эта дробность сна являлась бы патологической, специфической бессонницей. В норме спящий проходит стадии сна цикл за циклом, не просыпаясь, столько, сколько ему это нужно, пока не выспится и не проснется спонтанно, чувствуя себя отдохнувшим и свежим.

Автор: Практический психолог Ведмеш Н.А.

Спикер Медико-психологического центра «ПсихоМед»

Источник

1 блок сон и бодрствование

История становления и современное состояние проблемы сна и бодрствования подробно изложены в целой серии монографий, опубликованных в последние годы. Мы кратко остановимся лишь на тех аспектах этой проблемы, которые имеют непосредственное отношение к патогенезу паркинсонизма.

Благодаря классическим опытам бельгийского нейрофизиолога Бремера, проведенным в 30-х гг. текущего столетия, было впервые доказано, что механизмы, поддерживающие бодрствование, расположены в стволе головного мозга. При пересечении у кошки ствола мозга на уровне среднего мозга наблюдалась ЭЭГ-картина постоянного сна, при пересечении же мозга на более низком уровне — на уровне первого шейного сегмента — констатировалось типичное чередование ЭЭГ-картины сна и бодрствования.

Наступление поведенческой и ЭЭГ-картины постоянного сна в первом эксперименте объясняли отсечением от полушарий стволовых структур, обеспечивающих бодрствование.

Эти структуры были окончательно идентифицированы в 1949 г. в результате исследований Моруцци и Мэгуна, которыми было показано, что раздражение ретикулярной формации ствола мозга закономерно вызывало пробуждение спящего животного с характерными изменениями на ЭЭГ.

В последующих экспериментах было доказано, что перерезка специфических лемнисковых систем ствола мозга при интактности ретикулярной формации не приводит к подобным изменениям поведения и ЭЭГ. Поведенческая и ЭЭГ-картина сна наступала только при разрушении ретикулярной формации, сконцентрированной в медиальных отделах ствола мозга. Активирующую ретикулярную систему называют также системой пробуждения (arousal system).

1431

Электроэнцефалографическая реакция в виде угнетения медленных волн и появления быстрых низкоамплитудных колебаний с тех пор называется реакцией активации, или реакцией пробуждения (arousal reaction).

По современным представлениям, бодрствование является не однозначным, а сложно градуированным процессом, который может флюктуировать от состояния напряженной бдительности до расслабленного бодрствования, и обеспечивается активирующей восходящей системой, прослеживаемой на всем протяжении ствола мозга и гипоталамуса, с особым сгущением ее нейронов в понто-мезенцефальной области. Наступление естественного сна поначалу объясняли функциональной блокадой активирующих импульсаций с реципрокным облегчением синхронизирующих механизмов зрительного бугра.
Однако большая серия последующих работ привела к существенному изменению и усложнению вышеуказанной схемы.

Помимо таламуса было выявлено наличие еще двух синхронизирующих структур в каудальных отделах мозгового ствола, а также гипногенной системы, расположенной в базальных отделах переднего мозга. Раздражение головки хвостатого ядра приводит к появлению в коре мозга билатерально синхронных вспышек веретенообразных волн, сходных с «сонными веретенами», и поведенческой заторможенности. Этот эффект реализуется через передневентральное ядро таламуса.

Описаны и другие структуры мозга, принимающие участие в механизмах синхронизации. Таким образом, и активирующие, и сомногенные системы мозга представляют собой сложные комплексы мозговых образований, расположенных на разных уровнях мозга и объединенных общей задачей координированного управления базисными состояниями организма. В настоящее время сон рассматривается как сложно организованный активный процесс, состоящий из двух основных фаз — фазы, медленного и фазы быстрого сна.

Основным ЭЭГ-проявлением фазы медленного сна являются синхронизированные корковые потенциалы в виде «сонных веретен» и высокоамплитудных медленных дельта-волн. В зависимости от представленности тех или иных компонентов на ЭЭГ в фазе медленного сна выделяют четыре последовательно наступающие стадии: поверхностный сон (I стадия), легкий сон (стадия «сонных веретен», или II стадия), сон средней глубины (III стадия) и глубокий сон (IV стадия). Последние две стадии иногда называют дельта-сном. Дельта-сон завершает фазу медленного сна, за которой следует фаза быстрого сна.

Источник

Поделиться с друзьями
admin
Adblock
detector