Какое полушарие мозга отвечает за сон

Мозговая деятельность не прекращается даже во время отдыха. Полных сведений о том, какая часть мозга отвечает за сон, еще нет. Тем не менее, ученые уже могут объяснить большинство нейронных процессов, которые происходят в столь важный для ума и здоровья период.

мозг и сон

Как мозг засыпает

Ранее, когда физиология человека еще была совсем не изучена, считалось, что работа мозга во время ночного отдыха постепенно снижается, а потом вовсе приостанавливается. Сейчас, когда было изобретено ЭЭГ, эту теорию оспорили. Оказалось, что мозговая активность не прекращается даже тогда, когда человек отдыхает.

Этот орган отвечает не только за сновидения, но и множество других немаловажных функций, которые выполняет во сне.

Работа мозга во время сна

Человек за день получает огромный объем информации. После засыпания активность головного мозга не прекращается. Он начинает переработку этой информации, ее распределение и переосмысливание. Кроме того, орган выполняет другие функции:

Принятие решений. Когда человек расслабляется и засыпает, информация в его голове начинает систематизироваться, и это подталкивает его к правильному решению.
Запоминание. Отдел мозга, отвечающий за запоминание, обладает длительной и кратковременной памятью. Все, что происходит в течение дня, сохраняется кратковременной и хранится недолго, а со временем забывается. В ночное время знания распределяются по отделам, и та информация, которая является важной, перемещается в длительную память.
Вывод токсинов из клеток органа. Это важный процесс, благодаря которому из межклеточного пространства выводится не оказывающий пользы белок. За счет этого удается предупредить развитие ряда заболеваний.
Мышечная память. Людям, занимающимся спортом или танцами в ночное время, удается запомнить все движения, чтобы в дальнейшем выполнять их автоматически.
Творческое мышление. Отдел органа, отвечающий за нестандартное мышление, активно работает именно во время сна, когда освобождается от насущных проблем.

Какой отдел мозга отвечает за сон

Ночной отдых подразделяется на быструю и медленную фазы. Они поочередно сменяются одна другой. Первая, быстрая фаза, при которой во сне активность мозга максимальная, длится всего 5-10 минут. Медленная при этом существенно длиннее, но ближе к утру она постепенно укорачивается, подготавливая таким образом организм к пробуждению.

полушария мозга

Активность по фазам сна

В зависимости от фазы сна, мозг спит и ведет себя по-разному. Сразу после засыпания происходит затухание нейронных колебаний, нервные волокна и мышцы расслабляются, замедляется сердцебиение, снижается давление и температура. За погружение в медленный сон при этом отвечает гипоталамус. Он обладает группой нервных клеток, приостанавливающих синтез нейротрансмиттеров. Это передатчики, способствующие распространению импульсов в нервные окончания.

Во время быстрого сна под воздействием холинергических рецепторов возбуждается таламус. За счет этого мозг выполняет те же функции, что и при бодрствовании. Начинается работа мозгового ствола, но трансмиттеры моноамины, направляющиеся в него, остаются пассивными. Соответственно, информация от таламуса к коре органа не поступает.

Детоксикация во сне

В ходе проведения исследований, ученым удалось выяснить, что во время ночного отдыха мозговая деятельность способствует выводу токсинов. Обусловлено это активацией глимфатической системы, которая работает до десяти раз активнее, если человек дремлет.

Когда наступает медленный сон, одно полушарие засыпает, стихают нейронные колебания. Клетки, поддерживающие активность нейронов, при этом уменьшаются в размерах. За счет таких изменений межклеточное пространство увеличивается, а мозговая жидкость начинает вымывать токсины.

Мозг не отдыхает во время сна: что делать

Научно доказано, что мозг, пока мы спим, остается активным. Его работа не прекращается в течение всего ночного отдыха. Хороший сон при этом возможен только при отсутствии каких-либо нарушений.

Ход биологических часов

Биологические часы регулируются различными психофизическими и природными факторами. На их ход влияет смена ночи и дня, усталость, различные патологии, окружающая среда.

В ходе проведения ряда экспериментов учеными было установлено, что ближе к 19:00 в организме начинается интенсивная выработка серотонина, успокаивающего нервную систему и подготавливающего организм к ночному отдыху. Спустя час после этого отмечается улучшение памяти и стабилизация состояния. В это время рекомендуется прогуляться на свежем воздухе.

гуляет с собакой

Ближе к 21:00 концентрация лейкоцитов увеличивается, активируются защитные функции организма и усиленно обновляются клетки. Укладываться в постель нужно именно в это время. Отключить мозг от мыслей, обрести покой и умиротворение в этот период будет легче.

В 22:00 все процессы начинают замедляться, и наступает медленный сон, периодически сменяющийся быстрой фазой. К пробуждению организм подготавливается ближе к пяти утра. Подниматься с кровати рекомендуется в семь часов.

Расстройства сна

При продолжительном бодрствовании, отсутствии отдыха ночью, хронической усталости и развитии патологий наблюдаются определенные расстройства. Иногда при этом человек спит с открытыми глазами, часто просыпается или вовсе не может уснуть. Чтобы устранить подобные проблемы, нужно выявить фактор, провоцирующий подобные изменения.

Самым распространенным нарушением принято считать инсомнию (бессонницу). По причине ее появления организм не может за ночь восстановиться, а мозг не выполняет свои функции в должной мере. Поэтому проблемы с засыпанием нужно устранить.

Поможет нормализовать сон правильная организация режима дня, лекарственные травы и препараты.

Мозговая активность наблюдается в дневное и ночное время. Во время отдыха при этом орган выполняет ряд важных процессов. За счет этого человек лучше запоминает информацию, становится активным и чувствует себя бодрым после пробуждения.

Источник

Как устроены сновидения, какая часть мозга отвечает за сон – вопросы, которыми уже много лет задаются исследователи со всего мира. Происходящие после окончания бодрствования процессы по большей части остаются загадкой. Ученым удалось лишь приоткрыть завесу тайны, окутывающую погружение в сон.

Работа мозга по циклам сна

Одним из доказанных фактов является наличие нескольких стадий сна.

Их существование обнаружили в 50-х годах прошлого века, изучая электронные импульсы. Фазы формируют цикл, длящийся 1 – 1.5 часа. В течение ночи смена периодов происходит неоднократно.

Выделяют две основных фазы сна:

быстрый;
медленный.

В медленной фазе человек постепенно погружается в глубокий сон. Головной мозг посылает спинному сигнал приостановить деятельность нейронов движения. Обмякают руки, ноги, тело полностью расслаблено. Сложно разбудить человека, находящегося в этой фазе.

Через определенный промежуток времени происходит восстановление активности. Наступает быстрая фаза. Самые яркие сновидения спящий видит именно в этот момент. Человек может разговаривать, его очень легко разбудить. Поэтому на вопрос, работает ли мозг во время сна, можно ответить положительно.

Медленная фаза сновидений

Изучая глубокий сон, ученые пришли к выводу, что погружение в него сопровождается определенными процессами.

В это время:

замедляются нейронные колебания;
расслабляются мышцы;
уменьшается число ударов сердца;
снижается температура и давление.

В медленном сне орган, который в режиме бодрствования посылает частые волны, практически погружается в спящее состояние. Волны становятся плавными и медленными. Активность снижается.

Большинство исследователей склоняются к тому, что в этой фазе происходит восстановление мозговых функций. Есть ученые, считающие, что даже погружение в глубокий сон не снижает активность некоторых нейронов (находящихся в гипоталамусе и переднем мозге).

Функционирование мозга в быстрой фазе

Работа мозга во время быстрого сна кардинально меняется. Специалисты зафиксировали, что уровень нейронных колебаний во многом повторяет уровень колебаний в режиме бодрствования. Повышается температура, стабилизируется давление. Именно в этой фазе рождаются сновидения.

Органическое соединение, называемое ацетилхолином, способствует возбуждению таламуса. Активная деятельность клеток вызывает появление всплеска нейронов, а в сером веществе вновь выполняется работа, как при бодрствовании. Продолжительность быстрой фазы становится длиннее под утро.

Участок мозга, отвечающий за сновидения

Опытным путем ученые определили, что в центральном отделе нервной системы есть часть, отвечающая за деятельность человека в периоды отдыха и бодрствования. Она называется ретикулярной формацией ведущего ядра мозгового ствола. Переплетение нервных клеток способствует выработке некоторых нейромедиаторов, например, серотонина. Нарушение функций этой зоны вызывает бессонницу. Однако когда человеку снятся сны, мозг отдыхает. Если нет, это может говорить о каких-либо нарушениях.

Регулирование отдыха происходит в гипоталамусе, куда посылают сигналы нервные клетки, содержащие нейромедиаторы. Далее эта информация передается в кору головного мозга.

Получается, что нервные клетки вызывают активную деятельность гипоталамуса и происходит всплеск нейронных колебаний, схожий с тем, что наблюдается при бодрствовании.

Важно, что гипоталамус непосредственно влияет на формирование циркадных ритмов. За это ответственна группа нейронов среднего гипоталамуса. Она получает информацию от сетчатки, которая считывает, светло или темно в помещении. В темноте начинается выработка мелатонина, способствующего быстрому засыпанию.

Исследовательские работы Балкина и Брауна

Ученые Томас Балкин и Аллен Браун провели исследование, главной целью которого было установление точного отдела, ответственного за сновидения, а также выяснение того, отдыхает ли мозг во время сна.

Исследователи воспользовались позитронно-эмиссионным томографом. Данные показали, что в периоды бодрствования и сна активны разные отделы. Когда человек не спит, его поступки регулируются префронтальной корой, а во время отдыха активность проявляет лимбическая система, ответственная за память, эмоции.

Кроме того, результаты эксперимента подтвердили, что отключается зрительная кора, когда человек засыпает, но остается активной экстрастриарная кора, ответственная за визуальные стимулы. Поэтому сновидения часто выглядят достаточно реальными.

Данные исследований Висконсинского университета

Ученые провели еще одно крупное исследование. Для участия в эксперименте отобрали 46 добровольцев. Во время отдыха к испытуемым присоединяли электроэнцефалограф, чтобы следить за изменениями электрических импульсов. Сон при этом был рваным, поскольку участников эксперимента периодически будили.

Люди рассказывали о том, что им снилось в данный момент. Их истории сопоставляли с показателями электрических импульсов. Исследование показало, что в период отдыха снижается работа в отдельной части коры, отвечающей за появление сновидений. Напротив, при отсутствии видений активность повышается. Когда добровольцы говорили об увиденном, нейронные зоны работали более активно.

Эксперимент показал, что регуляция сна зависит от следующих отделов:

затылочной коры;
прекунеуса;
задней поясной извилины.

Замедление мозговой активности перед сном

Ученые сходятся во мнении, что важна не только активность мозга во время сна, но и ее замедление перед ночным отдыхом. Это позволит лучше отдохнуть и убережет человека от бессонницы. Попробуйте следующие методы для снижения мозговой активности:

установите четкий режим. Засыпайте и просыпайтесь в одно время, вне зависимости от того, будний день или выходной. Используйте будильник;
перед ночным отдыхом повторяйте определенные действия. Это может быть прием ванны, чтение книги и пр. Но избегайте использования гаджетов;
создайте тишину, оставьте только приглушенный свет и не ложитесь в кровать с телефоном.

При хронической бессоннице следует получить консультацию врача.

Утреннее пробуждение и усиление мозговой активности

Усиление мозговой деятельности начинается задолго до пробуждения. В среднем в 4 – 5 часов утра организм уже начинает готовиться к новому дню. Увеличивается продолжительность быстрой фазы, человек чаще просыпается именно под утро.

Если же вы тяжело встаете с кровати, попробуйте разбудить себя при помощи нехитрых способов:

примите бодрящий душ;
включите любимую музыку;
когда завтракаете, читайте газету или книгу;
сделайте зарядку или займитесь медитацией;
хорошо подкрепитесь.

Ученые еще долгие годы могут спорить о структуре человеческого мозга и его связи со сновидениями. Предположения о том, как работает этот важный орган, неоднократно менялись в процессе исследований. Не так давно считалось, что он полностью отключается при ночном отдыхе, и лишь недавно это мнение опровергли. В одном исследователи сходятся – важно обеспечить качественный отдых для того, чтобы организм работал полноценно. Лучшего средства для восстановления активности, чем сон, пока не существует.

Источник

Объединенная команда ученых из США, Италии и Швейцарии на днях опубликовала результаты работы по изучению активности головного мозга человека во время сна с целью определения участков, которые отвечают за разные фазы сна и сновидения. Как оказалось, сном «руководит» не один и не два участка мозга, все немного сложнее. Интересно, что специалисты до сих пор обсуждают само понятие сна, пытаясь понять, зачем он вообще нужен.

Исследование, о котором идет речь, проливает немного света на эту проблему. Долгое время считалось, что человек видит сны только во время БДГ-фазы сна (быстрое движение глаз). В это время отмечается активная работа мозга, схожая с работой мозга бодрствующего человека. В то же время, ряд специалистов отмечает, что сны люди видят и в спокойной фазе. «Это настоящая загадка, когда человек может видеть сон в обеих фазах сна или не видеть снов вообще», — говорит Франческа Сиклари, один из авторов работы о снах.

Сейчас эта головоломка разгадана учеными. Оказалось, в частности, что человек видит во сне лица тогда, когда активизируется участок мозга, ответственный за распознавание лиц людей и формирование визуальных образов. Сны с пространственным восприятием, движениями и обдумыванием чего-либо проявляются во время активирования участков мозга, которые отвечают в период бодрствования за, соответственно, ощущение пространства, двигательную активность и мыслительный процесс.

«Это доказательство того факта, что сон — это активность, которую человек ведет во время сна». — «Возможно, спящий мозг и бодрствующий мозг схожи гораздо больше в плане активности, чем кто-либо мог вообразить, поскольку и в том, и в другом случае задействуются одни и те же области».

Ученые, которые провели это исследование, утверждают, что их работа имеет большое значение. Они уверены в том, что исследование может, наконец, помочь разгадать загадку о том, что такое сны и какова природа сознания человека. «Важность этой статьи поражает», — говорит Марк Благроув, руководитель лаборатории сна в Университете Сванси, комментируя опубликованный в Nature отчет своих коллег. Благроув и сам принимает активное участие в исследовании. — «Это можно сравнить с открытием БДГ-фазы, в некотором смысле текущее исследование даже более важное».

Сама работа основана на наблюдениях за сном и бодрствованием 46 добровольцев. Электрическая активность мозга всех участников эксперимента записывалась во время сна. Речь идет о снятии энцефалограммы, неинвазивного способа мониторинга работы головного мозга. На голову пациента надевается специальная сетка с 256 электродами, которые позволяют наблюдать за динамикой электрического поля различных участков головного мозга человека.

Добровольцам приходилось просыпаться в разное время ночью (ученые будили своих подопечных) и рассказывать о том, что им приснилось или, наоборот, не приснилось. О масштабах проведенной работы и сложностях, с которыми столкнулись участники экспериментов, можно судить по заявлению Сиклари: «За время эксперимента мы будили участников около 1000 раз». Речь идет о пробуждениях всех участников проекта, а не каждого из них, но все равно, просыпаться в разное время ночью не слишком приятно.

Если доброволец говорил, что видел сон, его расспрашивали о деталях, включая продолжительность сна, объекты и людей, которых человек видел, возможных движениях и всех прочих подробностях, которые могут быть важными.

Изучение электроэнцефалограммы участников эксперимента показало, что сон связан с падением низкочастотной активностью мозга, определенного его участка, получившего название «горячая задняя кортикальная зона». Этот участок в период бодрствования отвечает за визуальные образы и их интеграцию.

Источник: Simon Frazer/SPL/Getty Images

Кроме того, ученые внимательно анализировали изменения в высокочастотной активности мозга, обнаружив, что изменения этой активности приводят к появлению снов и вне БДГ-фазы. После этого специалисты определили участок мозга, который отвечает за запоминание снов. Оказалось, что этот же участок частично отвечает за появление самих сновидений.

В результате ученые получили возможность снимать «отпечаток» сновидений со спящего мозга. А это, в свою очередь, позволило научиться понимать, видит ли сны спящий человек. Точность предсказаний составила 87%. Конечно, для этого снова понадобилось будить спящих добровольцев, спрашивая их, видели ли они сны в момент пробуждения.

Кроме самих сновидений, исследование ставит своей целью прояснить природу сознания человека. Кстати, в той же «Википедии» говорится о сне следующее: «Сон — особое состояние сознания человека и животных, включающее в себя ряд стадий, закономерно повторяющихся в течение ночи (при нормальном суточном графике). Появление этих стадий обусловлено активностью различных структур мозга». Ученые предполагают, что для появления сновидений, то есть для периода, когда человек находится в некоем подобии сознания, необходимо сочетание ряда факторов работы мозга — десятков, если не сотен. Аналогичное сочетание требуется и для периода бодрствования.

Возможно, результаты исследования помогут изучить некоторые аспекты памяти человека, а в будущем — выяснить, какие зоны можно стимулировать для получения тех либо иных ощущений.

Источник

Происходящее во сне кажется нам реальным вплоть до пробуждения. А как воспринимает сновидения наш мозг? Исследователи из Института психиатрии Общества имени Макса Планка решили проверить, какие зоны коры активны в то время, когда мы видим сны. Узнать это оказалось непросто: ученым пришлось разыскать людей, владеющих техникой осознанных сновидений.

Когда нам снится, что мы бежим, едем или летим — воспринимает ли наш мозг эти действия как реальные? Казалось бы, ответ очевиден: вряд ли. Иначе мы бы, не просыпаясь, бегали, крутили педали под одеялом, а может быть, и освоили бы искусство левитации. Но вот немецкие исследователи из Института психиатрии Общества имени Макса Планка решили проверить этот, казалось бы, совершенно неоспоримый факт. Их заинтересовал вопрос: какие зоны активизируются в мозге в то время, когда мы совершаем какое-либо действие во сне?

Чтобы узнать это, ученым требовалось сопоставить время совершения действия во сне с изображением мозга на экране фМРТ-сканера, в режиме реального времени показывающего активность коры. И в этом была вся сложность: как узнать, что именно видит спящий в данный момент? Разбуженный, он может забыть большую часть сна, да к тому же не сумеет указать периодичность событий – во сне время воспринимается совершенно по-другому. Для этого эксперимента сотрудникам Института психиатрии, подобно командирам, готовящим спецоперацию, пришлось разыскивать совершенно особенных волонтеров — тех, кто умеет управлять своими снами.

Впрочем, говорят, что таких людей немало: почти каждому из нас хотя бы раз в жизни удавалось управлять своим сном. Другое дело, что немногие могут делать это осознанно. Однако есть люди, увлекающиеся подобными практиками: при помощи специальных техник и медитаций они тренируют сознание, чтобы смотреть сны “по заказу” и управлять своими действиями во время сновидения.

Читайте также: В темноте мозг становится креативным

На призыв мюнхенских ученых откликнулись шестеро таких умельцев. Исследователи положили их спать в фМРТ-сканер. При появлении управляемого сна они должны были подать наблюдателям знак — за закрытыми веками пошевелить глазами. В самом же сне ученые попросили добровольцев сжать левую или правую руку — несложное движение, для выполнения которого наяву активизируются совершенно определенные зоны коры.

Увидеть управляемый сон удалось всего двум из шестерых участников. Но каково же было удивление ученых, когда во время сжимания руки во сне мозг активизировал те же самые участки, что и наяву! Получается, что сон — это не своеобразное “кино”, которое мы смотрим каждую ночь, в противном случае, в работу включались бы только зоны зрительного анализатора.

Впрочем, работа мозга при “просмотре” сновидений не совсем идентична таковой наяву — иначе бы все мы стали лунатиками. Во сне молчит область мозга, отвечающая за принятие решений — и потому зоны моторной коры не активизируются. Исключением как раз становятся больные лунатизмом, или, выражаясь более научно, сомнамбулизмом. Этим расстройством страдают около 2 процентов населения земли, чаще всего оно встречается у детей и подростков — по-видимому, мозг некоторых из них не сразу обучается “правильно вести себя” во время сна и активизирует моторные зоны.

Лунатики встают с постели и ходят, не просыпаясь. В таком состоянии они порой могут совершать довольно сложные действия — перекладывать предметы, открывать двери, поливать цветы. Многие сомнамбулы способны даже ответить на несложный вопрос, вроде “Как тебя зовут?”.

Лунатизм наблюдается во время медленной фазы сна — той же, на которой к нам приходит 80 процентов сновидений, кошмары, от которых мы просыпаемся в холодном поту. В этой же фазе сна люди разговаривают, а те, кто страдает ночным недержанием, мочатся в постель. Снохождение считается нервным расстройством, поскольку такой режим сна, конечно, нельзя считать нормальным — все-таки это состояние задумано природой как отдых.

К тому же, сомнамбулы подвергают себя опасности: некоторые из них вываливаются из окон, приняв их за двери, выходят на крышу или на оживленное шоссе. Разбудить лунатика трудно — в этой фазе сон у людей необычайно крепок. Родным, заставшим лунатика во время ночных хождений, рекомендуется аккуратно проводить его до постели. Благо, лунатики послушны: на команду, произнесенную уверенным тоном, их сознание откликается немедленным выполнением.

Известно, что склонность к лунатизму передается по наследству. В феврале этого года американские ученые нашли участок ДНК, отвечающий за склонность к развитию сомнамбулизма. Исследователи отыскали необычную семью, в которой целых девять человек были лунатиками. Причем их снохождение было столь частым и долгим, что нередко заканчивалось травмами, а один из них, ставший героем семейной легенды, умудрялся, не просыпаясь, надевать восемь пар носков.

Читайте также:От правды до выдумки — одна борозда

Исследователям повезло и в том, что, несмотря на привычку к лунатизму, члены семьи отличались завидным долголетием и плодовитостью: в исследовании приняли четыре поколения родственников, всего 22 человека. Сделав анализ ДНК, полученной из слюны лунатиков и их родных, специалисты обнаружили в 20-й хромосоме специфический участок. Присутствие его копии в геноме с вероятностью в 50 процентов определяло, что в будущем человек станет лунатиком. Ученые решили продолжить исследование, чтобы определить, какой из 28 генов, входящих в данный участок, является виновником сомнамбулического расстройства.

Читайте самое интересное в рубрике “Наука и техника”

Источник