Какой отдел мозга отвечает за сон

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:

1. быстрый;
2. 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:

1. замедляются нейронные колебания;
2. расслабляются мышцы;
3. уменьшается число ударов сердца;
4. 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.

Этот краткий обзор посвящен одному из самых привычных физиологических состояний – сну. Большинство из нас не задумываются о роли сна в поддержании хорошего самочувствия до тех пор, пока не столкнуться с его нарушениями.

Правильный циркадианный ритм (цикл сон-бодрствование) обеспечивается взаимным влиянием множества структур нервной системы и специальных вещества-нейромедиаторов, отлаженная работа которых поддерживает хрупкое равновесие этой сложной системы.

Какие основные структуры мозга отвечают за здоровый сон?

Центральной структурой, отвечающей за процессы сна и бодрствования , является ретикулярный формация, расположенная в продолговатом мозге и медиальной части моста.

Центр бодрствования — ретикулярные ядра моста, улавливают различные стимулы из внешней среды и при достаточной интенсивности внешних сигналов (звонок будильника или яркий солнечный свет) мы просыпаемся.

Главным центром сна является центральное серое вещество среднего мозга, ядра шва, содержащие в себе серотониновые нейроны, которые с помощью одноименного нейромедиатора (серотонина) убирают лишние информационные потоки в мозге, после чего в игру вступают нейроны ГАМК (гаммааминомаслянной кислоты — главного тормозного медиатора ЦНС), которые интенсивно блокируют зрительные, слуховые и прочие стимулы, этот эффект закрепляется специальными структурами — ядрами  таламуса.

Таким образом, в ЦНС идет конкуренция систем, отвечающих за сон и бодрствование. Главные центры бодрствования в качестве медиатора используют глутаминовую кислоту, активизирующую работу ЦНС.

В процессе перехода от сна к бодрствованию важную роль, помимо ретикулярной формации,  играет голубое пятно — структура, расположенная в передней верхней части моста, активно выделяющая норадреналин. Норадреналин оказывает как тормозное, так и возбуждающее действие на нервную систему, в зависимости от того, на какую структуру мозга происходит воздействие. Для понимания процессов активации ЦНС важно знать, что на центральное серое вещество он действует как тормозный медиатор, таким образом нивелируя “снотворное” воздействие этой структуры на организм. Активация голубого пятна ведет к “пробуждению” нервной системы. Голубое пятно воздуждается в периоды стресса и опасности. Именно эта структура отвечает за бессонные ночи перед экзаменом, собеседованием и другими субъективно тревожными событиями.

Параллельно с этим существует система, распознающая время суток (день/ночь), которая в дальнейшем взаимодействует с центрами сна и бодрствования — супрахиазменные ядра гипоталамуса. Нарушения процессов засыпания и пробуждения  после долгих перелетов, так называемый джетлаг, это и есть тот процесс, который требуется этой системе для адаптации к изменению часовых поясов.

Зачем нашему организму нужен сон? В чем его функция?

Достоверно известно, что во время ночного сна синтезируются и высвобождаются важные гормональные вещества, снижается температура тела и сердечный ритм, что способствует общему восстановлению организма.

Мы же сосредоточим внимание на пользе, которую сон оказывает на функции нервной системы.

Одним из ключевых бонусов является сортировка накопленной за день информации на важную и малосущественную и процесс «стирания» последней.

Почему это важно?

За день мозг человека перерабатывает большой объем информации, таким образом, в ЦНС формируются новые нейронные связи, что сопровождается активацией синаптической передачи между нейронами, а также серьезными затратами энергетических ресурсов. Суть в том, что большинство этих информационных каналов не являются важными, как и информация , запечатленная в них, поэтому в процессе ночного сна происходит восстановление клеточных стенок и инактивация синапсов, что сопровождается «стиранием» части информации, накопленной за день. Иными словами, нейроны освобождаются от лишней нагрузки с тем, чтобы утром мы могли вновь учиться и работать со «свежей головой».

Также во время сна активируются те нейроны, которые бездействовали днем, таким образом центральная нервная система настраивает саму себя, чтобы все нервные клетки были в тонусе и готовы приступить к работе в любой момент. Этот механизм также обеспечивает стабильность старых воспоминаний — информации о детстве, школьных и институтских знаниях и т.д.

В целом сон оказывает огромное положительной воздействие на память и нейропластичность — способность к формированию новых нейрональных связей.

Зачем нужна разные фазы сна и сколько их должно быть в норме?

У млекопитающих существует две фазы сна — REM и nonREM.

REM (rapid eye movement — быстрые движения глаз (БДГ)) — фаза сна, во время которой люди видят сновидения, ее также называет фазой парадоксального сна. Сновидения можно назвать побочным продуктом тех восстановительных процессов, которые происходят в головном мозге. Ученые выяснили, что сновидение — по сути галлюцинаторная активность, относящаяся к норме — это не что иное, как попытка нашего мозга составить более-менее связный образ из различных хаотичных сигналов, которые рождаются во время ночного сна в ЦНС.

Что же происходит с организмом во время сновидения? Во время REM сна электрическая активность мозга практически совпадает с той, что наблюдается в период бодрствования, при этом в ЦНС существенно снижена продукция ряда нейромедиаторов: норадреналина, серотонина и гистамина. Также снижается количество глицина и ГАМК,  что в совокупности вызывает парализацию скелетной мускулатуры. Именно поэтому в норме, когда во сне человеку представляется, что он бежит, плывет, дерется или выполняет любые другие активные действия, в реальности он неподвижно лежит под одеялом. Из-за сбоев в проведении импульсов и нейромедиаторной активности во время REM фазы сна возникает ряд нарушений:  лунатизм — хождение во сне, сонный паралич — ситуации, когда человек проснулся, но не может пошевелиться.

Некоторые исследователи пришли к выводу, что REM сон в большей степени отвечает за нормальное функционирование памяти. Его отсутствие, соответственно, ведет к серьезным мнестико-интеллектуальным нарушениям. Именно во время REM сна происходит повторение важной новой информации, полученной в течение дня.

Что делать, если возникли проблемы со сном?

Казалось бы, неудивительно, что настолько сложно устроенная система периодами дает сбой, что проявляется нарушениями сна. Наверняка каждый человек хоть раз в жизни сталкивался с теми или иными проявлениями бессонницы, возникающими в связи с внешними событиями: волнением перед экзаменом, похмельем после бурного веселья, серьезным стрессом.

Ряд проблем со сном можно решить соблюдением простых правил гигиены.

1. Необходимо снизить количество дневного сна до 30 минут или вообще отказаться от подобной практики. Тут логика очень простая, высыпаясь днём, вы сбиваете циркадианные ритмы и получаете «ночные бдения» и чувство разбитости по утрам.
2. Отказ от продуктов, содержащих кофеин, никотин и алкоголь после 6-8 часов вечера. Если стимулирующее действие кофеина — общеизвестный факт, то про активизирующий эффект никотина знают далеко не все. С этим соединением история весьма неоднозначная. Никотин может на одно человека в разных ситуациях действовать по-разному: иногда активизировать, а периодами напротив — давать успокоительный эффект. Поэтому если у вас бывают проблемы с засыпанием, возможно виновата привычка “выкурить еще одну перед сном”. К тому же, есть мнение, что употребление алкоголя на ночь может помешать здоровому и крепкому сну, в данном случае уже за счет ранних утренних пробуждений. Часам к трем-четырем утра в организме накопятся токсические продукты метаболизма этанола и вам уж точно будет не до сна…
3. Занимайтесь спортом, если хотите высыпаться. Ни для кого не секрет, что занятия спортом оказывают положительный эффект на весь организм, особенно , на нервную систему. Но важно учитывать характер нагрузки и правильно выбрать время суток для занятий. К примеру, бег, аэробику и другие подвижные виды спорта с большими энергозатратами лучше перенести на утро. В крайнем случае постарайтесь закончить тренировку за 3-4 часа до сна. Поздним вечером будет полезно прогуляться на улице или совершить короткую велосипедную прогулку.
4. Воздерживайтесь от еды на ночь. Плотный поздний ужин не только добавит сантиметров талии, но и помешает быстро и крепко уснуть. Даже если испытываете голод, лучше перекусить чем-то легким. Также имеет смысл не есть острую еду и исключить газированные напитки из вечернего рациона.
5. Бывайте на свежем воздухе в течение дня. Для нормального функционирования внутренних часов человека, обеспечивающих правильный цикл сон-бодрствование, необходимо хотя бы полчаса днем бывать на улице, по возможности, на солнце. Также в последнее время выходят научные статьи, указывающие на вредное воздействие ламп дневного освещения, есть данные подтверждающие, что такое неестественное освещение в ряде случаев вызывает бессонницу. Поэтому лучше избегайте пользоваться подобными лампами дома.
6. Не скупитесь на хороший матрас и подушки. Это действительно очень важно. Годы сна на надувных матрасах и раскладывающихся креслах обязательно отзовуться бессонницей, головными болями и спазмом мышц спины. Помните, что одно из важнейших богатств — это здоровье.
7. Придумайте себе ритуал отхода ко сну. Для кого-то это может быть теплый душ или расслабляющая ванна с аромамаслами, кто-то предпочитает легкие упражнения на растяжку, кому-то лучше всего подходит чтение. Выберете свой вариант и пусть он войдет в привычку, это поможет создать правильное настроение и подготовить организм к отдыху.

Как быть, если бессонница беспокоит постоянно?

Когда проблемы возникают краткосрочно (1-2 дня) в этом нет ничего катастрофического.

Но если вы на постоянной основе считаете овечек по вечерам и доходите в своих подсчетах до сотни или вскакиваете раньше будильника с роем мыслей в голове, то ситуация является очень серьезной и требует вмешательства специалиста.

Какими же бывают нарушения сна (инсомния)?

Их разделяют на раннюю, среднюю и позднюю инсомнию — когда человек не может заснуть, спит поверхностным сном в течение ночи и мучается от ранних пробуждений, соответственно.

Нередко бессонница маскирует более существенные проблемы, а точнее, является их следствием.

Очень часто люди, обращающиеся за помощью, рассказывают о том, что перед сном в голову лезут навязчивые мысли — о жизненных проблемах, а иногда и просто какая-то бессвязная ерунда, сердце бешено стучит в груди и учащается дыхание. Это проявления тревоги, которая, в свою очередь, не позволяет уснуть.

Нередко клиенты говорят, что просыпаясь утром намного раньше запланированного, они ощущают «камень на сердце», “ком в горле” и “будто бы кошки скребут на душе”. Обычно подобные симптомы также сопровождаются плаксивостью,  фиксацией на тяжелых, грустных мыслях, ощущением, что жизнь кончена, а возникшие проблемы неразрешимы. Все эти признаки указывают на депрессию.

Симптомы тревоги и депрессии являются частой проблемой человека, живущего в современном обществе, особенно если его профессия связана со стрессом и активным общением с другими людьми. Важно помнить о том, что любую проблему правильно решать в зачатке. Психологический дискомфорт, также как и любое заболевание, с течением времени только усугубляется, принимает хронические формы и намного сложнее поддается лечению. Тут уместна аналогия с больным зубом. Если вы регулярно посещаете стоматолога и вовремя решаете проблемы с дефектом эмали, то никогда не столкнетесь с воспалением нерва.

Только психика — это структура намного более хрупкая и тяжело поддающаяся восстановлению.

Нарушения сна и сопутствующие им проблемы требуют грамотного и своевременного лечения. Поэтому призываем вас внимательно отнестись к своему здоровью и при наличии проблем, пройти дигностику у специалиста.