Вопрос 65. Регуляция функциональных состояний

1. Уровень бодрствования
2. Нейронные механизмы регуляции функционального состояния
3. Модулирующие системы
4. Регуляция функциональных состояний на уровне целого мозга

 

1. Уровень бодрствования является внешним проявлением активности нервных центров. Это понятие характеризует интенсивность поведения. Изменения в функционировании нервных процессов, предположительно, образуют одномерную шкалу, обусловленную колебаниями возбуждения модулирующих систем мозга; нижняя граница этой шкалы - состояние сна, верхняя - состояние очень сильного возбуждения типа ярости Допускается, что между этими полюсами существует целый ряд уровне бодрствования, составляющих диапазон интенсивности поведения и вызываемых изменениями уровней активности нервных центров: всякая нервная активация должна выражаться в усилении бодрствования.

Максимальная эффективность деятельности соответствует оптимальном

уровню бодрствования.

Схема, описывающая линейный континуум уровней бодрствования

требует, однако, двух важных уточнений:

ü во-первых, установлено, что активность нервных центров во время сна

далеко не всегда минимальна;

ü во-вторых, представление о последовательном увеличении уровней бод­рствования не предполагает, что приспособительные возможности орга­низма возрастают также монотонно.

На нейронном уровне регуляция ФС осуществляется с помощью особой категории нейронов, именуемых модуляторными. Существуют две категории модуляторных нейронов: активирующего типа - увеличивают активность синапсов, соединяю­щих чувствительные и исполнительные нейроны;

инактивирующего типа - снижают эффективность синапсов, прерывая путь передачи информации от афферентных к эфферентным нейронам. Кроме того, нейроны-модуляторы различаются по степени генерализованности своего действия. Переход к бессознательному состоянию, на­пример при засыпании, можно определить как выключение активиру­ющих нейронов-модуляторов генерализованного типа и включение инактивирующих нейронов-модуляторов.

В эволюции нейроны-модуляторы объединились в ансамбли и сети, со­средоточенные на уровне ретикулярной формации ствола мозга и не­специфического таламуса, образуя активирующую и инактивирующую системы.

2. Совокупность модулирующих систем образует особый блок, который ре­гулирует тонус коры и подкорковых структур, оптимизирует уровень бодрствования в отношении выполняемой деятельности и обуславлива­ет адекватный выбор поведения в соответствии с актуализированной потребностью. В него входят:

ретикулярная формация мозга, представляющая собой сеть из нервных клеток в средней части ствола. С боковых сторон ретикулярная форма­ция окружена сенсорными путями, которые отдают часть афферентной импульсации в ретикулярную формацию. Благодаря этому любое сен­сорное возбуждение повышает уровень активации ретикулярной фор­мации, активация по восходящим путям распространяется вверх к коре больших полушарий. Экспериментально показано, что раздражение ретикулярной формации через вживленные в нее электроды приводит к пробуждению спящего животного;

зрительный бугор, или таламус, - отдел промежуточного мозга, который выполняет роль коллектора сенсорной информации, так как в него поступает информация от всех органов чувств;

лимбическая система мозга с активирующими и инактивирующими отделами - принимает участие в регуляции уровня бодрствования, обеспечении избирательной модуляции и актуализации той или иной потребности.

4. Важнейшим регулятором уровня бодрствования в целом и внимания как избирательного процесса служат передние отделы коры больших полушарий.

шарий - фронтальные зоны. Именно эти структуры по нисходящим кортико-ретикулярным путям модулируют в нужном направлении активность стволовой и таламической систем. Включение в этот процесс фронтальных зон с их нисходящими путями позволяет говорить о существовании своеобразного замкнутого контура регуляции. Ретикулярная формация ствола мозга, возбуждаясь под действием внешних стимулов, активизирует неспецифический таламус и кору больших полушарий. Кора больших полушарий, благодаря нисходящим проводящим путям, может снизить активность ретикулярной формации ствола и таламуса или увеличить, в зависимости от того, что требуется в данный момент.

Таким образом, можно говорить о существовании регулируемой или управляемой корковой активации, за счет которой кора больших полушарий может настраивать собственный уровень возбудимости соответственнее задачам текущей жизнедеятельности.

Использованные источники:

Марютина Т.М., Ермолаев О.Ю. Психофизиология: Учебное пособие. С. 180 - 181\

Вопрос 64. Сон и сновидения

1. Виды сна
2. Стадии сна
3. Необходимая длительность сна
4. Сновидения и сомнамбулизм

 

1. Виды сна:

• монофазный - приуроченный к суточной смене дня и ночи (у человека и многих животных);

• полифазный - если смена сна и бодрствования происходит несколько раз в сутки;

• сезонный сон (спячка) - наблюдается у ряда животных и обусловлен неблагоприятными для организма условиями среды: холод, засуха и т. д.

Кроме перечисленных, описаны следующие виды сна, обычно рассматриваемые как следствие нефизиологических воздействий на организм человека или животного:

• наркотический - вызываемый различного рода химическими воздействиями: вдыханием паров эфира, хлороформа, введением в организм наркотиков, алкоголя, морфия и т. д. Кроме того, такой сон может быть вызван электронаркозом (воздействием прерывистого электрического тока слабой силы);

• патологический - возникает при анемии мозга, мозговой травме, наличии опухолей в больших полушариях или поражении некоторых участков ствола мозга. Сюда же относится и летаргический сон, который может возникнуть как реакция на сильную эмоциональную травму и

98

может длиться от нескольких дней до нескольких лет. К явлениям пато­логического сна следует отнести также и снохождение (сомнамбулизм), физиологические механизмы которого до сих пор неизвестны;

гипнотический - может быть вызван гипнотическим действием обста­новки и воздействиями гипнотизера. Во время гипнотического сна воз­можно выключение произвольной корковой активности при сохране­нии частичного контакта с окружающим и наличием сенсомоторной деятельности.

Сон человека имеет правильную циклическую организацию. В течении сна различают пять стадий: четыре - медленноволнового сна и одна - быстрого. Иногда говорят, что сон состоит из двух фаз: медленной и быстрой. Завершенным циклом считается отрезок сна, в котором проис­ходит последовательная смена стадий медленноволнового сна быстрым сном. В среднем отмечаются 4-6 таких циклов за ночь продолжительно­стью примерно 1,5 ч. каждый.

Первая стадия является переходной от состояния бодрствования ко сну, что сопровождается уменьшением альфа-активности и появлением низ­коамплитудных медленных тета- и дельта-волн. Длительность первой стадии обычно не больше 10-15 мин.

Вторая стадия занимает чуть меньше половины всего времени ночного сна. Эта стадия получила название стадии "сонных веретен", так как наи­более яркой ее чертой является наличие в ЭЭГ веретенообразной рит­мической активности с частотой колебания 12 - 16 Гц.

Третья стадия характеризуется всеми чертами второй стадии, к которым добавляется наличие в ЭЭГ медленных дельта-колебаний с частотой 2 Гц и менее, занимающих от 20% до 50% эпохи записи. Этот переход­ный период длится всего несколько минут.

Четвертая стадия характеризуется преобладанием в ЭЭГ медленных дель­та-колебаний с частотой 2 Гц и менее, занимающих более 50% эпохи записи ночного сна. Третью и четвертую стадии обычно объединяют под названием дельта-сна.

Пятая стадия сна имеет ряд названий: стадия "быстрых движений глаз" (БДГ), "быстрый сон", "парадоксальный сон". Во время этой стадии чело­век находится в полной неподвижности вследствие резкого падения мышечного тонуса, и лишь глазные яблоки под сомкнутыми веками совершают быстрые движения с частотой 60 - 70 Гц. На этой стадии сна ЭЭГ приобретает признаки, характерные для состо­яния бодрствования. Если в это время разбудить спящего, то приблизи­тельно в 90% случаев можно услышать рассказ о ярком сновидении, причем точность деталей будет существенно выше, чем при пробужде­нии из медленного сна.

Парадоксальная стадия сна имеется у многих видов млекопитающих и даже у некоторых видов птиц.

оо

3. Последние исследования по выяснению необходимой длительности сна показали, что потребность сна у молодежи в среднем составляет 8,5 ч. заночь. Продолжительность ночного сна в 7,2 - 7,4 ч. является недостаточной, а сон менее 6,5 ч. в течение длительного времени может подорвать здоровье.

Одна из обычных сентенций в медицине сна состоит в том, что наше современное общество сильно недосыпает, и это отражается на состоянии человека и общества, 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.

Другая точка зрения состоит в том, что у большинства людей нет хронического недосыпания, но они могут спать больше. Основанием служат значительные индивидуальные вариации потребности во сне и тот факт, что после длительного сна улучшение дневной бдительности минимально, а усталость успешно устраняется кратковременными перерывами в работе.

4. 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.

Когда мы говорим о сновидениях, то прежде всего имеем в виду присутствие в них необычных и фантастичных картин. Субъект ощущает себя находящимся в быстро меняющейся обстановке, очевидные пространственно-временные закономерности отсутствуют, могут появляться

события и люди из прошлого. При этом сознание не блуждает, как бодрствовании, возникает ощущение полного одиночества и нет возможности поделиться чувствами с кем-то другим. Человек не осознает себя видящим сновидение, в результате чего нет критического отношения к воспринимаемым событиям. Несмотря на разнообразие и фантастичность мира сновидений, этот мир не содержит ничего абсолютно нового: сновидения - следствие жизненного опыта человека, отражение событий, происшедших с ним ранее; недаром И.М. Сеченов назвал сновидения "небывалыми комбинациями бывалых впечатлений". Любое воздействие может послужить поводом для развертывания целостной картины сновидения.

Результаты многочисленных исследований позволяют предполагать, что одной из основных функций сновидений является эмоциональная стаби­лизация

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 поднять 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.

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.

По-видимому, у животных также есть сновидения во время быстрого сна - об этом свидетельствуют опыты М. Жуве.

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.

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.

Использованные источники:

Марютина Т.М., Ермолаев О.Ю. Психофизиология: Учебное пособие. С. 184 -187. Психофизиология. Учебник для вузов. Под ред. Ю.И. Александрова. С. 251 - 257.

  Вопрос 67. Теории сна

1. Первые идеи о происхождении сна

2. Химическая теория

3. Сон как торможение

4. Современные теории сна

1. Первые идеи о происхождении сна представляют в основном исторический интерес.

Так, в соответствии с гемодинамической теорией сон возникает в результате застоя крови в мозгу при горизонтальном положении тела. По другой версии, сон - результат анемии мозга и в то же время его отдых.

Согласно гистологической теории сон наступает в результате нарушениям связей между нервными клетками и их отростками, возникающего из- за длительного возбуждения нервной системы.

2. По химической теории, во время бодрствования в клетках тела накапли­ваются легко окисляющиеся продукты, в результате возникает дефицит кислорода, и человек засыпает.

Однако химическая теория не может ответить на ряд вопросов - например, почему ежедневное отравление продуктами усталости не приносит организму никакого вреда?

куда деваются яды при бессоннице? почему новорожденный младенец практически все время спит?

3. Согласно И.П. Павлову, сон и внутреннее торможение по своей физико-химической природе являются единым процессом. Различие между ним состоит в том, что внутреннее торможение у бодрствующего человек» охватывает лишь отдельные группы клеток, в то время как при развитии сна торможение широко иррадиирует по коре больших полушарий» распространяясь на нижележащие отделы мозга. Такое разлитое торможение коры и подкорковых центров обеспечивает их восстановление для последующей деятельности.

4. В настоящее время большинство существующих гипотез относительно функционального назначения сна и отдельных его стадий можно свести к трем основным типам:

• энергетическим, или компенсаторно-восстановительным;

• информационным;

• психодинамическим.

Согласно энергетическим теориям во время сна происходит восстановление энергии, затраченной во время бодрствования. Особенная ролы при этом отводится дельта-сну, увеличение продолжительности которого следует за физическим и умственным напряжением. Теория П.К. Анохина придает решающее значение функциям гипоталамуса. При длительном бодрствовании уровень жизненной активности клеток коры мозга снижается, поэтому их тормозное влияние на гипота­ламус ослабевает, что позволяет гипоталамусу "выключать" активизиру­ющее воздействие ретикулярной формации. При снижении восходящего потока возбуждения человек засыпает.

Информационные теории утверждают, что сон - это результат уменьше­ния сенсорного потока к ретикулярной формации. Последнее влечет за собой включение тормозных структур. Высказывалась и такая точка зре­ния, что нуждаются в отдыхе не клетки, не ткани, не органы, а психи­ческие функции: восприятие, сознание, память. Воспринимаемая ин­формация может "переполнить" мозг, поэтому ему необходимо отключиться от окружающего мира (что и является сущностью сна) и перейти на иной режим работы. Сон прерывается, когда информация записана и организм готов к новым впечатлениям. Согласно психодинамическим теориям сна кора мозга оказывает тормоз­ное влияние на самое себя и подкорковые структуры. К психодинамическим теориям можно отнести гомеостатическую тео­рию сна. Согласно этой теории существуют два типа бодрствования -спокойное и напряженное. Первое поддерживается деятельностью ретикуло-таламокортикальной системы, а второе, кроме того, и деятельно­стью лимбической системы. Сочетание работы этих двух систем обес­печивает напряженное бодрствование - необходимую основу для целенаправленных и координированных реакций. Во время быстрого сна работает одна лимбическая система: эмоции взбудоражены, а ко­ординированные реакции парализованы. Если судить по активности мозговых структур, то быстрый сон - аналог не спокойного, а на­пряженного бодрствования. Активность же мозговых структур в спо­койном бодрствовании и в медленном сне различна. Было выдвинуто много гипотез о значении парадоксального сна. Ряд иссле­дователей считают, что это периоды восстановления клеток, другие -полагают, что БДГ сон играет роль "предохранительного клапана", по­зволяющего разряжаться избытку энергии, пока тело полностью лише­но движения; по мнению третьих, БДГ сон способствует закреплению в памяти информации, полученной во время бодрствования. Некоторые исследования указывают на тесную связь между высоким уровнем ин­теллектуального развития и большой общей продолжительностью пе­риодов парадоксального сна у многих людей.

Использованные источники: Марютина Т.М., Ермолаев О.Ю. Психофизиология: Учебное пособие. С. 191 -195.