Реферат: Психофизиология сна
По определению Большой Советской Энциклопедии, сон - это периодическое физиологическое состояние мозга и организма человека и высших животных, внешне характеризующееся значительной обездвиженностью и отключением от раздражителей внешнего мира.
Дата добавления на сайт: 29 июля 2024
Скачать работу 'Психофизиология сна':
РЕФЕРАТ
Психофизиология сна
Введение
По определению Большой Советской Энциклопедии, сон - это периодическое физиологическое состояние мозга и организма человека и высших животных, внешне характеризующееся значительной обездвиженностью и отключением от раздражителей внешнего мира.
Субъективно у человека при этом угнетается сознаваемая психическая активность, периодически восстанавливающаяся при переживании сновидений, часто с последующим их забыванием. Низшим животным свойственны периоды бездеятельного состояния. Однако еще не выяснено, в какой мере оно функционально соответствует сну высших животных. Но наш разговор главным образом о человеке. У него на сон уходит примерно треть отпущенного ему времени на жизнь. Когда он спит, ему присущи сновидения - субъективно переживаемые психические явления, периодически возникающие во время естественного сна. Интерес к сновидениям характерен для всех эпох человеческой культуры, однако подход к ним существенно менялся на протяжении истории. Многочисленные памятники древней письменности свидетельствуют о том, что толкование сновидений занимало большое место не только в религиозных ритуалах, но и в повседневной жизни и даже при решении военных и государственных дел. Во сне видели откровение богов или вторжение демонов, один из способов контакта с «невидимым» миром. Дошедший до нас древнейший сонник (около 2000 года до нашей эры, Древний Египет) содержит истолкование 200 снов и описание магических ритуалов для «защиты» спящего от вредоносных духов. Толкование сновидений с целью указания путей лечения играло большую роль в древней медицине, еще не отделившейся от религиозно-магической практики. Человек видит во сне то, что когда-то увидено, задумано, воспринято мозгом, оставило свой, пусть мимолетный, след в нервных клетках мозга. Хорошо известно, что слепым от рождения не снятся зрительные образы. Иначе говоря, во сне можно увидеть только то, что было. Но в каком виде? Человек видит порой совершенно сказочные, невероятные сновидения. Чего только не бывает во сне! Мы видим себя в далеком детстве, путешествуем по различным странам, сражаемся, без удивления встречаемся с умершими людьми, говорим с животными, как в сказках, летаем по воздуху. В мозгу спящего, как в кино, за короткое время проходит порой вся человеческая жизнь. И какие бы фантастические картины ни развертывались во сне, все они кажутся подлинными, реальными.
1. Изучение сна
сон психологический летаргический
Чередование сна и бодрствования - необходимое условие жизнедеятельности человеческого организма. Мозг поддерживается в бодрствующем состоянии за счет импульсов, поступающих от рецепторов тела. При прекращении или резком ограничении поступления афферентных импульсов в кору больших полушарий развивается сон. Это было показано на больных, у которых нарушены многие виды чувствительности. В клинике известного русского клинициста С.П. Боткина была больная, у которой из всех органов чувств функционировали только рецепторы осязания и мышечного чувства одной руки. Большую часть времени больная проводила в состоянии сна и просыпалась, только когда дотрагивались до ее здоровой руки. Сои развивается и при действии на корковые клетки длительной или чрезмерной силы раздражителей. При этом в клетках коры развивается торможение, имеющее охранительное значение. Оно обеспечивает коре больших полушарий условия для восстановления работоспособности во время сна. Согласно представлениям И.П. Павлова, сон по своей физиологической сущности является торможением, распространившимся по коре и подкорковым центрам.
Чтобы заснуть, организм пускает в ход как нервные, так и химические процессы. Установлено, что при этом в крови увеличивается количество серотонина, а содержание адреналина во время сна, наоборот, уменьшается. Стоит ввести в кровь животного небольшую дозу адреналина, и животное долго не заснет.
Зачем организму нужен сон? Самый простой из возможных ответов - для отдыха мозга.
Но, как выяснили ученые, во время сна мозг не только не «выключается», но и, наоборот, работает порой активнее, чем при бодрствовании. Даже в состоянии глубокого сна мозг может отвечать на внешние воздействия. Иногда они органично «вплетаются в сюжет» сновидения.
Ещё Аристотель заметил, что если к руке спящего поднести источник тепла, человеку приснится огонь. Порой во сне люди находят ответы на вопросы, мучившие их наяву. Дмитрий Менделеев, к примеру, во сне нашёл «ключ» к периодической системе элементов; химик Фридрих Кекуле догадался о циклическом строении молекулы бензола, когда ему приснилась змея, кусающая собственный хвост.
Сон - вовсе не «уход от жизни», а особая форма работы мозга. Точного ответа на вопрос, почему же всё-таки организмам с развитой нервной системой необходим сон, наука до сих пор не дала. Некоторые биологи высказывают гипотезу, что во время сна организм «переписывает» сведения из кратковременной памяти в долговременную.
Кратковременная память легко стирается электрошоком, а также при удушье, сотрясении мозга. Долговременная память более устойчива.
Когда человек получает информацию или перерабатывает её, в его мозгу возникают импульсы. В кратковременной памяти, по предположениям ученых, они записываются при помощи «азбуки» нервных клеток, а в долговременной - при помощи «азбуки» молекул. То, что долговременная память невозможна без создания молекул белка, учёные доказали с помощью такого эксперимента. Мышам давали вещество, подавляющее у них синтез белков. После этого у них вырабатывали какой-либо условный рефлекс (к примеру, если зверьки заходили в темноту, их ожидал лёгкий удар электротока). Мыши «обучались» как обычно, но через пару дней не помнили ничего из выученного!
В ряде опытов (хотя другие учёные оспаривают чистоту этих экспериментов) с червями, крысами, птицами биологам удавалось перенести рефлексы одного животного другому, необученному, вводя в его мозг вещество из мозга первого.
Человек, долго лишённый сна, начинает видеть предметы как бы в кривом зеркале, сквозь туманную дымку. Он видит сновидения наяву. Длительное (более 10 дней) лишение сна может привести к смерти. Мировой рекорд продолжительности бодрствования, поставленный специально для «Книги Гиннеса», составил 12 суток (288 ч).
Для некоторых людей достаточно и половинной дозы сна. Такими людьми, к примеру, были Пётр I, Наполеон Бонапарт, Томас Эдисон.
Суточный ритм большинства людей состоит из 8 часов сна и 16 часов бодрствования. Но такой ритм - приобретённая в течение жизни привычка. Естественный ритм человека - чередование трёх-четырёх часов сна и такого же периода бодрствования (как у грудных детей).
Добрая половина нейронов мозга у спящего работает даже активнее, чем днем. Это относится, прежде всего, к глубинным отделам мозга.
Сколько требуется времени для сна? Ответа единого для всех, естественно, нет. Все зависит от конкретного организма, от условий среды. Одним необходимо для полного восстановления сил не менее 8-9 часов сна, другим достаточно 6. Известно, что Бехтерев, Гете, Шиллер спали по 5 часов в сутки, а Эдисон - всего 2-3.
Еще один интересный факт: во время сна у человека не только закрыты глаза, но и «отключены» уши. Мышца, управляющая слуховыми косточками-молоточками, наковальней, стременем, когда мы спим, находится в расслабленном состоянии, и многие не так громкие звуки ухо не улавливает.
Сон - защитное приспособление организма, охраняющее его от чрезмерных раздражении и дающее возможность восстановить работоспособность. Прежде всего, сон имеет охранительное значение для нервной системы. Сон зависит от состояния нервной системы. Иному человеку нелегко уснуть, если им овладевает какое-либо сильное чувство - радости, тревоги, страха, - и в этом случае в коре мозга возникает стойкий очаг возбуждения - снов нет. Когда человек все-таки уснет, очаг порой остается связанным с начатой днем мысленной работой, он продолжает функционировать и во сне, причем, поскольку мозгу в это время не мешают посторонние раздражения, работа эта может быть более эффективной. Наука о сне не может похвастать своим возрастом. По существу, исследованиями работы мозга ученые занялись только последние сто лет. Еще недавно ученые говорили, что сон - это отдых нервных клеток коры головного мозга. Говоря точнее, это процесс охранительного торможения, захватывающий клетки - нейроны коры и постепенно распространяющийся на более глубокие участки мозга. При этом нейроны перестают отвечать на приходящие к ним сигналы раздражения, находятся в состоянии торможения. Таким образом, ответственными за сон (и за сновидения) признавались клетки коры головного мозга. И только. Новые исследования ученых раскрыли более сложную картину. В ЗО-х годах известный советский ученый П.К. Анохин, исследуя работу мозга, высказал мысль: в механизме сна участвуют наряду с клетками коры и подкорковые отделы головного мозга. Исследования показали, что так оно и есть. Это было открыто, когда ученые принялись детально изучать работу отдельных частей головною мозга, в том числе и тех, которые находятся под большими полушариями.
Особенно заинтересовало исследователей так называемое сетчатое образование, или ретикулярная формация в стволе головного мозга. Было установлено: как только ствол мозга отделяют от больших полушарий, животное (опыты проводились на высших животных) погружается в беспробудный сон. Стало, ясно, что именно тут, в стволе мозга, действует какой-то механизм, организующий наш сон. Но какой? Ответ помогли найти электрометоды исследования, что раньше не делалось (ученые стали исследовать биоэлектрические токи мозга). Исследователи сна добыли эти сведения с помощью электроэнцефалографа. Этот прибор регистрирует слабые электрические импульсы мозга и записывает их в виде электроэнцефалограммы (сокращенно ЭЭГ). Подобно тому как стереосистема усиливает импульсы, зафиксированные в фонографической записи, а затем передает эту информацию на громкоговорители в виде звука, электроэнцефалограф преобразует наши мозговые волны в графические картины, которые исследователь может увидеть и расшифровать.
Независимо от того, спим мы или бодрствуем, мозг непрерывно посылает разнообразные импульсы. Когда мы работаем, мозг выдает импульсы определенного типа. В состоянии релаксации генерируются те же альфа-волны, что и в зоне сумерек. Когда мы спим, волны изменяются в соответствии с различными стадиями сна. Перья электроэнцефалографа выписывают эти изменяющиеся импульсы на движущейся бумажной ленте. На основе таких волновых картин была принята формальная классификация стадий сна - она состоит из четырех различных стадий небыстрых движений глаз (НБДГ) и одной стадии быстрых движений глаз (БДГ).
Путешествуя по ночному миру, мы входим в эти стадии и выходим из них, так что можно насчитать от четырех до шести повторяющихся циклов в зависимости от того, сколько времени длится сон. Каждый цикл продолжается около девяноста минут и состоит из фазы НБДГ и следующей за ней фазы БДГ.
Используя ЭЭГ и различные приборы для измерения движения глаз, мышечной активности, дыхания и других функций, исследователи установили четкую картину процесса сна. На основе этих данных мы теперь можем представить, как на географической карте, «горы и долины'', встречающиеся нам в путешествии через ночь. Мы можем детально описать явления, происходящие с нами в той части нашей жизни, которая отдана сну. Что происходит с нашими чувствами в мире сна? Много ли мы можем слышать? Каковы движения наших глаз когда мы «смотрим» сны? Почему мы поворачиваемся ночью, меняя позу?
2. Стадии сна
Сон часто начинается с подергивания. Это внезапное судорожное движение, которое происходит на первой стадии НБДГ, называют миоклонной судорогой. Она вызвана резкой вспышкой электрической активности мозга. Миоклонная судорога подобна миниатюрной версии эпилептического приступа, но это - вполне нормальная часть мира сна. В большинстве случаев мы ее не осознаем, и наше тело снова релаксирует, когда мы продолжаем путешествовать в ночи.
Теперь мы полностью вошли в первые две стадии сна. На стадии НБДГ-1, легкого сна, ЭЭГ показывает картину, похожую на ряд букв «m», написанных быстрыми судорожными каракулями. В этой стадии мы пребываем всего минут пять. Затем мозговые волны снова изменяются, наступает стадия НБДГ-2. В лаборатории изучения сна перья энцефалографа будут двигаться рывками, записывать, новый графический рисунок, похожий на ряд острых зубцов. Стадия 2 есть, по-видимому, переход между первой стадией легкого сна и более глубоким сном, наступающим в стадиях 3 и 4.
Теперь нас полностью охватывает мир сна, относя к бескрайнему горизонту. Для обеих стадий, 3 и 4, характерны крупные, медленные, «перекатывающиеся» мозговые волны. Если сравнить мозговые волны во время активного бодрствования с малыми, быстрыми волнами ряби у океанского берега в ветреный день, то медленные волны в стадиях 3 и 4 можно было бы описать в виде высоких, длинных, набегающих на берег волн, идеальных для серфинга. Эти медленные волны никогда не возникают у нормальных людей при дневном бодрствовании, хотя их иногда находят у лиц, страдающих поражением мозга. Здесь мы снова имеем ясное свидетельство того, сколь фундаментально различны физиология сна и физиология бодрствования.
Волны на стадиях 3 и 4 синхронизированы, в отличие от волн при бодрствовании. В бодрственном состоянии мозг вынужден иметь дело с таким множеством разных, иногда внезапных и часто сложных видов деятельности одновременно, что волны, записанные на ЭЭГ, десинхронизованы, они имеют вид быстрых нерегулярных всплесков, поскольку различные отделы мозга выполняют свои специальные задачи. Но чем глубже сон, тем меньше число функций, требующих концентрации и готовности, которые приходится контролировать мозгу. В результате полной релаксации, характерной для глубокого сна, волны все больше и больше синхронизируются, показывая, что тело и мозг плавно «затихают», подобно машине на холостом ходу.
Итак, мы глубоко уснули. Глаза у нас двигаются очень слабо, тело полностью отдыхает в той или иной позе сна. Но появляется и кое-что новое, чего не было в состоянии бодрствования. Речь идет о некоторых биологически активных веществах семейства аминов, подача которых начинает возрастать, и они накапливаются в различных клетках и клеточных группах мозговой ткани. Если мы не спим достаточное время, то этот процесс не будет идти с должной регулярностью - и это одна из причин того, что недостаток сна в течение долгого времени оказывает ослабляющее действие на функционирование организма.
Когда мы спим, в действие вступают другие физиологические процессы. Начинают вырабатываться различные гормоны. Некоторые из них расходуются во время сна, тогда как другие запасаются организмом для времени бодрствования.
Исследование биологических процессов, происходящих в организме во время сна, - это центральный пункт многих экспериментов, которые постоянно проводятся учеными исследующими сон. Это новая область, и здесь еще много не узнанного и непонятного. Но мы, например, знаем что антитела, которые борются с инфекцией, вырабатываются во время сна в больших количествах. Когда мы отдыхаем, организм может сосредоточиться на восстановительных процессах, и именно поэтому лучшее предписание во время болезни - это вдоволь выспаться.
Помимо всего этого имеется и другой важный аспект сна. Когда мы проходим через полный цикл, стадии НБДГ через определенные интервалы времени сменяются другим, фундаментально отличным видом сна - БДГ, или сном со сновидениями. Правда, некоторое подобие сновидений может быть и в фазе НБДГ, но такие сны - это не тот причудливый вид сна, который типичен для БДГ. Содержание снов в фазе НБДГ ближе по природе к мыслям бодрствующего человека и включает обычные, повседневные образы, например, заполнение списка продуктов для посещения универсама или какие-то специфические проблемы работы в учреждении.
Первый период БДГ, наступающий примерно через девяносто минут после засыпания, - самый короткий, он обычно длится от пяти до десяти минут. По мере продолжения нашего путешествия через ночь длительность каждой последующей фазы БДГ возрастает. Самая длинная из них, которая может занимать более получаса, наступает утром, как раз перед пробуждением.
В момент, предшествующий начальному периода сна со сновидениями, поза спящего человека изменяется. Хотя в НБДГ такие изменения изредка возможны (особенно у людей, спящих плохо из-за болезни или беспокойства), большинство движений тела ночью происходит непосредственно перед или после каждого БДГ-сновидения. Этого не случается во время самого сновидения, поскольку тонус мышц теряется и тело охватывает своеобразный «паралич».
Понаблюдайте, как засыпает кошка (стадия БДГ). Задние мускулы шеи теряют свой тонус полностью, и голова внезапно падает на лапы - это похоже на движение старика, который кивает в своем кресле-качалке.
Когда со времени засыпания проходит чуть больше полутора часов, приближается время нашего первого, в эту ночь, сновидения. Мы поворачиваемся в постели. Если поза, в которой мы заснули - «полузародышевая», т.е. мы лежим на боку, со слегка поджатыми коленями, то в этот момент мы можем повернуться, скажем, с левого бока на правый, оставаясь в той же «полузародышевой» позе.
Непосредственно перед началом БДГ-сна ЭЭГ показывает всплески пилообразного вида, похожие на ряд печатных букв «m». Теперь, во время сновидения, наши глаза под закрытыми веками опять начинают совершать такие же быстрые синхронные движения в разных направлениях, которые характеризуют нашу дневную активность. Эти быстрые движения глаз, по-видимому, отражают характер сна, который мы видим. Если нам снится, что мы входим в комнату, полную людей, наши глаза будут двигаться в горизонтальном направлении из стороны в сторону, как это делали бы мы в дневном мире, но если нам снится, что мы лежим, наши глаза будут двигаться вверх и вниз, в вертикальном направлении, как бы стремясь охватить взглядом землю внизу и облака вверху.
Мы действительно «видим» наши сны и следим за действием глазами. Значение такого «зрения» подчеркивается тем фактом, что слепые от рождения не имеют визуальных снов и, значит, не могут «видеть» свой сон. Слепой от рождения человек использует во сне другие органы чувств - осязание, слух и обоняние. Кончики пальцев будут совершать порхающие движения, пытаясь очертить форму объекта, воспринимаемого во сне, будь это округлость жемчужины или вытянутость палки. Люди же зрячие от рождения, но ослепшие позже в тот или иной период жизни, продолжают, конечно, иметь визуальные сны.
Для всех нас, и зрячих и слепых, дрожание пальцев на руках и ногах - один из немногих видов движений, которые мы способны совершать во время сновидений. Туловище, шея, веки и крупные мышцы рук и ног - все они охвачены «параличом», упомянутым уже в этой главе.
Сон БДГ полон кажущихся противоречий. Мы спим, но двигаем глазами, как если бы мы могли видеть, - и, действительно, мы видим сны. К тому же во время БДГ-сна в нашем теле происходит «реверс» по отношению к тем процессам, которые характерны для НБДГ-сна.
Когда мы видим сны, кровяное давление и температура тела...
Похожие материалы:
Реферат: Психосемиотика снаРеферат: Сон. Нарушения сна
Реферат: Анатомические аспекты сна и бодрствования
Реферат: Физиология сна
Статья: Клиническое значение нарушений сна у беременных