יש לחפש את האפשרויות להשפיע על השינה והערות לא רק ב טיפול תרופתי. תנאי העבודה, ארגון משטר העבודה והמנוחה, נושאי התרבות ההיגיינית והתזונה עומדים בראש.

אולי תתנגד: ישנן דוגמאות רבות לשינה מצוינת אצל אנשים שחיים בניגוד לכל ההמלצות הללו, וכן שינה גרועההאנשים שמבצעים אותם. ואכן, זה קורה לעתים קרובות. עבור אנשים שישנים טוב, רבים גורמים שלילייםלא ממלאים שום תפקיד בכלל (ייתכן מאוד לעת עתה). עבור אלה שישנים גרוע, הכל משחק תפקיד, השינה שלהם מושפעת לרעה מסיבות רבות (לפעמים ברורות).

קודם כל, בחירת העבודה חשובה מאוד. בשאלון שמולא עם הקבלה לעבודה, יהיה מומלץ לענות על שאלות הקשורות למאפייני השינה. ואז ה"עפרונים" היו נכנסים למשמרות הבוקר, וה"ינשופים" למשמרות הערב. מדענים אמריקאים אף הציעו לערוך הכשרה באוניברסיטאות ובמכללות בשתי משמרות, שכן בבוקר מחצית מהסטודנטים נמצאים ברמת יעילות נמוכה. תשומת - לב מיוחדתדורשים אנשים עם ישנוניות מוגברת בשעות היום. הם אסורים בעבודה שאינה קשורה לתנועות פעילות, שהייה ארוכה במקום אחד, ביחידה אחת, נהיגה במכונית, במטוס. כל זה יכול לתרום להופעת ישנוניות. עבודה פיזיתעַל אוויר צחבחברת אנשים אחרים מאפשר להם לשמור מספיק רמה גבוההערות וביצועים.

איזה סוג של עבודה צריך להיות מומלץ עבור ישנים גרועים? קודם כל, זה צריך להיות מעניין, מספק, לתרום לחשיפת היכולות המלאה ביותר. עבודה משעממת ולא אהובה היא גורם המגביר את הנוירוטיות וכתוצאה מכך מחמיר את השינה. לא כדאי לשנות את קצב החיים לעיתים קרובות. תחלופה תכופה של משמרות לא מאפשרת להסתגל למקצבים משתנים והיא גם גורם לא חיובי. האידיאל יהיה שילוב בעבודה של נפשית ו מתח פיזי. בלילה, גם המוח וגם השרירים צריכים להתעייף באופן שווה. עם זאת, הקידמה הטכנולוגית לא משאירה לנו הזדמנויות כאלה. לכן הספורט והתיירות הם כל כך מאסיביים. זה משקף את הרמה התרבותית המוגברת של האנשים ואת הרעב הלא מודע לעייפות השרירים שתורם לתחילת השינה.

עלינו להיות מודעים לקצב הצירקדי: להשתמש במודע בשעות הנוחות לפעילות, ובתקופות של פעילות מינימלית, ליצור תנאים נוחים לשינה. הפעילות האינטנסיבית ביותר (נפשית ופיזית) צריכה להתבצע בשעות הבוקר ואחר הצהריים. בתקופה זו החיים צריכים להיות הכי רוויים מבחינה רגשית. בלילה יש להפחית בהדרגה את עוצמת הפעילות. למרבה הצער, חריגים לכלל זה נעשים לעתים קרובות מדי. בערבים מתקיימים ביקורים בתיאטראות, בתי קולנוע, ערבי ריקודים, מפגשים ידידותיים, מלווים בשפע של אוכל ומאכלים. אם מחזה או סרט היו מרגשים ומרגשים, או אם הבטן שלך מלאה מדי, לעתים קרובות מגיעים לילות חסרי מנוחה. יש לזכור שהתנגדות שיטתית לקצב הטבעי משפיעה לרעה על השינה. עם זאת, המשטר היומיומי צריך להיות טבעי, עד כמה מזיקה ההפרה שלו, כשם שמזיקה היא יחס פדנטי קפדני מדי כלפיו.

טקסי שינה

ארגון הקצב הנכון של היום - ההכנה הטובה ביותרלשינה רגילה. זה בקושי נכון לחשוב שאנחנו מתחילים להתכונן לשינה תוך 30-60 דקות. כל תקופת הערנות היא פרולוג לשינה.

ובכל זאת אנו מייחסים חשיבות מיוחדת לשעות הערב. כאן יש להדגיש את הצורך בהתייחסות זהירה להרגלים שנצברו במהלך החיים. יש אנשים שישנים טוב אחרי הליכה לפני השינה, בעוד שלאחרים זה מפריע לשינה. יש אנשים שמתקשים להירדם על בטן ריקה, בעוד שאחרים על בטן מלאה. אמבטיה חמה עוזרת לאחד להירדם, בעוד שאחר מפריע. ניתן להמשיך ברשימה זו. כמובן שמועיל יותר לא לאכול לפני השינה, לעשות הליכה קלה ולעשות אמבטיה חמה. עם זאת, לפעמים התחשבות בהרגלים אישיים שהתפתחו במהלך החיים חשובה יותר מהמלצות נכונות כלליות.

הרגלים הופכים גורם חשובשמקדם שינה. לפיכך, פחות המלצות כלליות, לקחת בחשבון יותר הרגלים אישיים. אנשים רבים, למשל, פיתחו הרגל לקרוא לפני השינה – הרגל מזיק מנקודת מבטם של רופאי עיניים. ועדיין, לאנשים שרגילים להירדם בזמן הקריאה לא מומלץ להיפטר מזה. ישנה נקודת מבט לפיה עייפות של השרירים המניעים את העין גורמת לשינה, שכן מרכזים של שרירים אלו נמצאים בחלקי המוח הממלאים תפקיד חשוב בוויסות השינה והערות.

יש אנשים שלא רק שלא ירדמו על בטן ריקה, אלא אפילו בלילה, מתעוררים, יירדמו שוב רק אחרי שהם אוכלים משהו. זה יפה הרגל מגונה: בטן מלאה מפעילה לחץ חזה, מגרה תנועות פעילותבמעי. יחד עם זאת, ידוע שרמות הסוכר בדם משתנות ומגיעות לערך מינימלי במחצית השנייה של הלילה. במקרים אלה, ארוחת לילה היא גורם שימושי, ודחפים מבטן ריקה הם הגורם להתעוררות.

ילדים לא ישנים טוב על בטן ריקה. בבוהמיה יש אמונה שחייבים לשתות מים לפני השינה, אחרת הנשמה תעזוב את הגוף בלילה ועלולה ללכת לאיבוד.

יש אנשים שנרדמים רק במצב מסוים של הגוף (למשל, בצד ימין), אחרים תמיד מכוונים את מיקום המיטה שלהם בהתאם לצפון ולדרום. צ'ארלס דיקנס בכל המלונות קבע את מיטתו כך שראשו פונה צפונה, בהתאם לרעיונות על התפשטות גלים אלקטרומגנטיים מצפון לדרום. רבים שוכבים פונים דרומה, אחרים תמיד פונים לכנסייה. וינסטון צ'רצ'יל לא הצליח לישון על סדינים מעופשים. הוא קיבל שתי מיטות: מתעורר, הוא עבר למיטה טרייה. במספר מדינות נהוג שילדים שמים להם מתחת לכריות שינה תקינהדבקון, אגוז על ענף שושנה. גיבור האפוס הסקנדינבי אודין נקט בטכניקה כזו כדי להרדים את ברונהילדה. ניתן היה להמשיך ברשימת המעשים הטקסיים שבוצעו לפני השינה.

האם יש צורך לפתח טקסים כאלה לאורך החיים? ברור שלא. אבל הם נוצרים לעתים קרובות בילדות, כאשר במודע קשה לווסת אותם. ילדים המבצעים טקסי שינה נרדמים מהר יותר. בבגרות, הטקסים משתרשים וממלאים תפקיד חיובי בהאצת תחילת השינה. הם יכולים למלא תפקיד שימושי בהפרעות שינה ויש להשתמש בהם כדי לזרז את תחילת השינה. הצלחנו לשים לב שלאנשים שמתלוננים על הפרעות שינה יש טקסי הכנה לשינה פחות מפותחים מאלה שישנים טוב.

תפקיד ידוע הוא ארגון של מקום לישון. ערימות עלים, עורות של בעלי חיים, מסגרת עץ עם רצועות שזורות זו בזו, מיטות מקושטות של האימפריה הרומית, ספות, מיטות מהמאה ה-12 עם אוהלים וכיפות גבוהות, מיטות ברזל מהמאה ה-18, מיטות תינוק מודרניות, מיטות כיסאות, ספות מיטה - זו האבולוציה של מקום שינה. הטוב שבהם הוא המוכר.

אנשים רגילים להשתמש בשמיכות בדרכים שונות: חלקם נרדמים, רק מכוסים בחום, אחרים ישנים היטב מתחת לשמיכה קלה. מחקרים מיוחדים של ניידות במיטה בוצעו עם מדידת טמפרטורת הגוף והמיטה. נמצא מאשר יותר הבדלטמפרטורות, ככל שהניידות גבוהה יותר. עם זאת, יש אנשים שאוהבים לשכב במיטה חמה, מחוממת על ידי כריות חימום, בעוד שאחרים אוהבים לשכב במיטה "קפואה". וכאן אנו רואים שמה שהתגבש במהלך החיים חזק יותר ממה שנראה רציונלי.

שלח את העבודה הטובה שלך במאגר הידע הוא פשוט. השתמש בטופס למטה

סטודנטים, סטודנטים לתארים מתקדמים, מדענים צעירים המשתמשים בבסיס הידע בלימודיהם ובעבודתם יהיו אסירי תודה לכם מאוד.

נושא: פיזיולוגיה של פעילות עצבית גבוהה יותר

על הנושא: "פיזיולוגיה של שינה וערות"

מוסקבה 2010

מבוא

1. תיאוריות של שינה

1.1 תיאוריה משקמת של שינה

1.2 תיאוריית השינה הצירקדית

1.3 תיאוריה הומורלית

1.4 תיאוריות תת-קורטיקליות וקורטיקליות של שינה

2. שלבים ושלבי שינה

3. נוירומנגנונים של שינה

4. רמות שונות של ערות

5. לישון בחיות

סיכום

מבוא

שינה וערות הם המצבים הבסיסיים התפקודיים שבהם מתרחשים חיי אדם. מצבים תפקודיים אלו, למרות הפוכים, קשורים זה בזה, ויש לשקול אותם במחזור אחד של "שינה - ערות". בכל ערב כשאנו נרדמים, התודעה נכבית למספר שעות. אנחנו מפסיקים לתפוס את כל מה שקורה מסביב. אנשים בריאים תופסים את השינה כהתרחשות שכיחה, ולכן רק לעתים רחוקות חושבים על המשמעות והטבע שלה. אבל כשהשינה מופרעת, זה גורם לנו להרבה צרות.

IN לָאַחֲרוֹנָההעניין בבעיית השינה גדל באופן משמעותי. בזמננו החולף עם עומס המידע שלו ו השפעות סביבתיותמספר האנשים הסובלים מנדודי שינה גדל באופן משמעותי. כמה והאם אדם צריך לישון בכלל? מה גורם לשינה, מה תפקידה בגוף? שאלות אלו ואחרות הפכו לנושא המחקר של הפיזיולוגיה של השינה. עוד במאה ה-16, הרופא המפורסם Paracelsus היה בדעה ששינה טבעית צריכה להימשך 8 שעות.

שינה (somnus) היא מצב תפקודי של המוח ושל כל האורגניזם של בני אדם ובעלי חיים, שיש לו מאפיינים איכותיים ספציפיים של פעילות מערכת העצבים המרכזית השונות מערות. מערכת עצביםוהספירה הסומטית, המאופיינת בעיכוב האינטראקציה הפעילה של האורגניזם עם הסביבה ובהפסקה לא מלאה (בבני אדם) של פעילות נפשית מודעת.

הסימנים החשובים ביותר של ערות הם תודעה, חשיבה ופעילות מוטורית. במהלך כל יום, שינה וערות מחליפות זו את זו, ויוצרות מחזור שינה-ערות יומי שנקבע גנטית.

1. תיאוריות של שינה

1.1 תיאוריה משקמת של שינה

תיאוריה רסטורטיבית נקשרה באופן היסטורי לחקר חוסר שינה וההשלכות התופעה הזו. התוצאות של חוסר שינה הן ירידה בכושר העבודה, החמרה במצב הרוח ועלייה בספי הרגישות לגירויים תחושתיים.

כל התסמינים הללו מוסרים במקרה של שינה מלאה בריאה - זהו התפקוד המשקם של השינה.

כמו כן, במהלך השינה, הפרשת הורמון הגדילה גוברת, תהליכים אנבוליים מופעלים ומתרחשת שיקום מתקן של מולקולות חלבון של תאים.

גרסה אחת של תיאוריה זו פותחה על ידי פבלוב, שהאמין שהשינה מתפשטת מטבעה בקליפת המוח. ההמיספרותתהליך של עיכוב מגן.

עם זאת, תיאוריה זו הופרכה לאחר מכן על ידי מחקרים שבהם תועדה פעילותם החשמלית של נוירונים והראו שפעילותם בשינה אינה פחותה מאשר כשהם ערים.

כמו כן, זה לא מאושר כאשר משווים את משך השינה סוגים שוניםיונקים עם שלהם פעילות גופניתומהירות תהליכים מטבוליים.

1.2 תיאוריית השינה הצירקדית

בהקשר של תיאוריה זו, מחזור השינה-ערות נתפס כתוצאה של שליטה בקצב הצירקדי בעזרת מנגנון אנדוגני, בלתי תלוי בנסיבות חיצוניות ומוגדר כשעון ביולוגי פנימי.

המקצב הצירקדי הוא קצב של 24 שעות הקשור לחילופין הטבעי של יום ולילה.

רוב העובדות הזמינות מצביעות על כך שהמתאם העיקרי של תהליכים ביוריתמולוגיים הוא ההיפותלמוס. הקוצב הצירקדי הוא הגרעין העל-כיאסמטי (SCN) של ההיפותלמוס, הממוקם מעל הכיאזמה האופטית.

הם אחד משני המסנכרנים העיקריים של מקצבים ביולוגיים, המתחילים את תחילתה של שינה בגלים איטיים, מווסתים את עוצמת הפרשת הורמון הגדילה ואת קצב הפרשת הסידן מהגוף.

מסנכרנים נוסף קיים באחד מאזורי הגרעינים הונטרומדיים (VMN) של ההיפותלמוס ומשמש מווסת של שנת REM, עוצמת הפרשת קורטיקוסטרואידים, טמפרטורת הגוף והפרשת אשלגן מהגוף.

נכון לעכשיו, שתי התיאוריות הללו נחשבות לא כתיאוריות סותרות, אלא כמשלימות.

1.3 תיאוריה הומורלית

כגורם לשינה, תיאוריה זו מחשיבה חומרים המופיעים בדם בזמן ערות ממושכת.

ההוכחה לתיאוריה זו היא ניסוי שבו כלב ער קיבל עירוי דם של בעל חיים ללא שינה במהלך היום. החיה המקבלת נרדמה מיד.

נכון להיום, ניתן היה לזהות כמה חומרים היפנוגנים, למשל, פפטיד הגורם לשנת דלתא. אבל גורמים הומוראליים אינם יכולים להיחשב כגורם המוחלט לשינה. עדות לכך היא תצפיות על התנהגותם של שני זוגות של תאומים בלתי נפרדים.

בהם התרחשה חלוקת מערכת העצבים לחלוטין, ולמערכות הדם היו אנסטומוזות רבות. תאומים אלה יכלו לישון בזמנים שונים: ילדה אחת, למשל, יכלה לישון, ואילו השנייה הייתה ערה.

1.4 תַחַתתיאוריות קליפת המוח והקורטיקליות של שינה

עם גידולים שונים או נגעים זיהומיים של תת-קליפת המוח, במיוחד גזע, תצורות מוח, מטופלים חווים הפרות שונותשינה - מנדודי שינה ועד לשינה רדודה ממושכת, המעידה על נוכחותם של מרכזי שינה תת-קורטיקליים.

כאשר עוררו את המבנים האחוריים של התתלמוס וההיפותלמוס, בעלי החיים נרדמו, ולאחר שהגירוי נפסק, הם התעוררו, מה שמעיד על הימצאות מרכזי שינה במבנים אלו.

ישנם קשרים הדדיים בין המבנים הלימביים-היפותלמיים והמבנים הרשתיים של המוח. כאשר המבנים הלימביים-היפותלמיים של המוח נרגשים, נצפה עיכוב של מבנים היווצרות רשתיתגזע המוח ולהיפך.

במהלך הערות, עקב זרימות אפרנטיות מאיברי החישה, מופעלים המבנים של היווצרות הרשתית, שיש להם השפעה מפעילה כלפי מעלה על קליפת המוח. במקביל, נוירונים אזורים חזיתייםהקורטקס מפעיל השפעה מעכבת יורדת על מרכזי השינה של ההיפותלמוס האחורי, מה שמבטל את ההשפעות החסימות של מרכזי השינה ההיפותלמוס על היווצרות הרשתית של המוח האמצעי. עם ירידה בזרימת המידע החושי, השפעות ההפעלה העולות של היווצרות הרשתית על קליפת המוח פוחתות.

כתוצאה מכך, ההשפעות המעכבות של קליפת המוח הקדמית על הנוירונים של מרכז השינה של ההיפותלמוס האחורי מתבטלות, שמתחילות לעכב את היווצרות הרטיקולרית של גזע המוח באופן פעיל עוד יותר. בתנאים של חסימה של כל השפעות ההפעלה העולה של תצורות תת-קליפת המוח על קליפת המוח, נצפה שלב של גל איטי של שינה.

המרכזים ההיפותלמוס, עקב קשרים עם המבנים הלימביים של המוח, יכולים להפעיל השפעות הפעלה עולות על קליפת המוח בהיעדר השפעות מהיווצרות הרשתית של גזע המוח.

מנגנונים אלו מרכיבים את תיאוריית השינה הקורטיקלית-תת-קורטיקלית (P.K. Anokhin), שאפשרה להסביר את כל סוגי השינה והפרעותיה. זה נובע מהעובדה שמצב השינה קשור למנגנון החשוב ביותר - ירידה בהשפעות ההפעלה העולה של היווצרות הרשתית על קליפת המוח.

שנתם של בעלי חיים שאינם קורטיקליים ויילודים מוסברת על ידי חומרת ההשפעות היורדות של הקורטקס הקדמי על מרכזי השינה ההיפותלמוס, אשר בתנאים אלו נמצאים במצב פעיל ויש להם השפעה מעכבת על הנוירונים של היווצרות הרשתית. של גזע המוח.

2. שלבים וטעדיה לישון

התיאוריה הנפוצה והמוכרת ביותר של שלבי שינה היא התיאוריה על פי דמנט וקלייטמן, המייחדת אותם בשינויים בעומק ותדירות הגלים.

ישנם שני שלבים של שינה - שינה איטית (FMS) ושינה REM (FBS); שנת REM מכונה לפעמים שנת REM. שמות אלו נובעים מהמוזרויות של קצב האלקטרואנצפלוגרמה (EEG) במהלך השינה - פעילות איטית ב-FMS ופעילות מהירה יותר ב-FBS.

FMS מחולק ל-4 שלבים, הנבדלים במאפיינים ביו-אלקטריים (אלקטרואנצפלוגרפיים) ובספי התעוררות, שהם אינדיקטורים אובייקטיביים לעומק השינה.

השלב הראשון (ישנוניות) מאופיין בהיעדר קצב ה-β ב-EEG, שהוא סימן היכרעֵרוּת אדם בריא, עם ירידה באמפליטודה והופעת פעילות איטית באמפליטודה נמוכה בתדירות של 3-7 לשנייה אחת. (מקצבים i - ו-d). ניתן להקליט גם מקצבים בתדר גבוה יותר. באלקטרוקולוגרמה, ישנם שינויים בביופוטנציאל, המשקפים תנועות עיניים איטיות.

השלב השני (שינה בעומק בינוני) מאופיין בקצב של "צירי שינה" בתדירות של 13-16 לשנייה אחת, כלומר, תנודות בודדות של ביופוטנציאלים מקובצות לצרורות הדומות לצורת ציר. באותו שלב, פוטנציאלים בעלי משרעת גבוהה דו-תלת-פאזיים, הנקראים קומפלקסים K, מובחנים בבירור מפעילות הרקע, הקשורה לעתים קרובות ל"צירי שינה". לאחר מכן נרשמים קומפלקסים של K בכל שלבי ה-FMS. במקביל, משרעת קצב EEG הרקע עולה, ותדירותו יורדת בהשוואה לשלב הראשון.

השלב השלישי מאופיין בהופעה על ה-EEG של מקצבים איטיים בתחום ה-d (כלומר, בתדירות של עד 2 לשנייה ובמשרעת של 50-75 מיקרו-וולט ומעלה). יחד עם זאת, "צירים ישנוניים" ממשיכים להתרחש לעתים קרובות למדי. השלב הרביעי (מבחינה התנהגותית השינה העמוקה ביותר) מאופיין בדומיננטיות של קצב ה-d האיטי בעל המשרעת הגבוהה ב-EEG.

השלב השלישי והרביעי של FMS מהווים את מה שנקרא שינה דלתא.

FBS נבדל על ידי מקצב EEG בעל משרעת נמוכה, ובתחום התדרים על ידי נוכחות של מקצבים איטיים וגם בתדר גבוה יותר (מקצבי אלפא ובטא).

מאפיינים אופייניים של שלב זה של שינה הם מה שנקרא פריקות שן מסור בתדירות של 4-6 לשנייה, תנועות עיניים מהירות על האלקטרוקולוגרמה, וזו הסיבה ששלב זה נקרא לעתים קרובות שינה מהירה של תנועת עיניים, כמו גם שינה חדה. ירידה באמפליטודה של האלקטרומיוגרמה או ירידה מלאה.טונוס השרירים של הסרעפת של שרירי הפה והצוואר.

3 . נוירוםמנגנוני שינה

אחד הנושאים הבולטים כרגע הוא נושא מרכזי השינה. למרות מחקר אינטנסיבי של נושא זה, עדיין אין תשובה מדויקת.

במחצית השנייה של המאה שלנו, מחקר ישיר של הנוירונים המעורבים בוויסות ערות-שינה הראה שפעילות תקינה של מערכת התלמו-קליפת המוח של המוח, המבטיחה פעילות מודעת של אדם בערות, אפשרית. רק בהשתתפות מבנים תת-קורטיקליים מסוימים, מה שנקרא מפעילים.

עקב פעולותיהם בערות, הממברנה של רוב הנוירונים בקליפת המוח מפורקת ב-10-15 mV בהשוואה לפוטנציאל המנוחה - (65-70) mV. רק במצב של דה-פולריזציה טוניקית זו מסוגלים נוירונים לעבד מידע ולהגיב לאותות המגיעים אליהם מתאי עצב אחרים (קולטן ותוך-מוחי).

ישנן מספר מערכות כאלה של דה-פולריזציה טוניקית, או הפעלה של המוח, "מרכזי ערות" מותנים, כנראה חמישה או שישה. הם ממוקמים בחלקים שונים של המוח, כלומר בכל רמות ציר המוח: בהיווצרות הרשתית של הגזע, באזור הכתם הכחול וגרעיני ה-Raphe הגבי, בהיפותלמוס האחורי ובגרעינים הבסיסיים. המוח הקדמי. הנוירונים של מחלקות אלו מפרישים מתווכים - חומצות גלוטמיות ואספרטיות, אצטילכולין, נוראדרנלין, סרוטונין והיסטמין, שפעילותם מווסתת על ידי פפטידים רבים הנמצאים איתם באותן שלפוחיות. בבני אדם, הפרת הפעילות של כל אחת מהמערכות הללו אינה מתוגמלת על חשבון אחרים, אינה עולה בקנה אחד עם התודעה ומובילה לתרדמת.

בהקשר זה, יהיה הגיוני להניח שאם מניחים את קיומם של מרכזי ערות, חייבים להתקיים גם מרכזי שינה. עם זאת, בשנים האחרונות התברר כי ל"מרכזי ההתעוררות" עצמם יש מנגנון משוב חיובי מובנה. אלו הם נוירונים מיוחדים המעכבים נוירונים מפעילים ובעצמם מעוכבים על ידם. נוירונים אלה מפוזרים בכל מקום מחלקות שונותהמוח, למרות שרובם נמצאים בחלק הרשתי של ה-substantia nigra. כולם משחררים את אותו מתווך - חומצה גמא-אמינו-בוטירית, החומר המעכב העיקרי של המוח. ברגע שהנוירונים המפעילים מחלישים את פעילותם, נוירונים מעכבים נדלקים ומחלישים אותה עוד יותר. במשך זמן מה, התהליך מתפתח כלפי מטה עד ש"טריגר" מסוים מופעל והמערכת כולה עוברת למצב של ערות או שינה פרדוקסלית. מבחינה אובייקטיבית, תהליך זה משקף שינוי בדפוסי הפעילות החשמלית מוֹחַ(EEG) במהלך מחזור שינה אנושי אחד שלם (90 דקות).

יותר ויותר, בשנים האחרונות, תשומת לבם של מדענים נמשכה על ידי מערכת מעכבת עתיקה אחרת של המוח מבחינה אבולוציונית, המשתמשת בנוקלאוזיד אדנוזין כמתווך.

הפיזיולוגי היפני O. Hayaishi ועמיתיו הראו כי פרוסטגלנדין D2 המסונתז במוח מעורב באפנון של נוירונים אדנוזינרגיים. מכיוון שהאנזים העיקרי של מערכת זו - פרוסטגלנדינאז-D - ממוקם ב קרומי המוחומקלעת choroid, תפקידם של מבנים אלה בהיווצרות סוגים מסוימים של פתולוגיית שינה ברור: היפרסומניה בפציעות קרניו-מוחיות מסוימות ותהליכים דלקתיים של ממברנות קרום המוח, "מחלת שינה" אפריקאית הנגרמת על ידי טריפנוזום, המועברת באמצעות עקיצות זבוב tsetse. וכו' אם מנקודת מבט של פעילות נוירונית, ערות היא מצב של דה-פולריזציה טוניק, אז שינה איטית היא היפר-פולריזציה טוניקית. במקרה זה, כיוון התנועה דרך קרום תאשטפי היונים העיקריים (קטיונים Na+, K+, Ca2+, Clanions), כמו גם המקרומולקולות החשובות ביותר, משתנים להיפך. זה מוביל למסקנה שבמהלך שינה שאינה REM, הומאוסטזיס במוח, שהופרע במהלך שעות רבות של ערות, משוחזר.

מנקודת מבט זו, ערות ושינה איטית הם, כביכול, "שני צדדים של אותו מטבע". תקופות של דה-פולריזציה טוניקית והיפר-פולריזציה חייבות להחליף זו את זו מעת לעת על מנת לשמור על הקביעות של הסביבה הפנימית של המוח ולהבטיח תפקוד תקין של מערכת התלמו-קורטיקלית - המצע לתפקודים נפשיים גבוהים יותר של אדם.

מכאן ברור מדוע אין "מרכז שינה איטי" אחד במוח - זה יפחית משמעותית את האמינות של המערכת כולה, יהפוך אותה לנחושה יותר, תלויה לחלוטין ב"גחמות" של מרכז זה במקרה של כל הפרות של עבודתו. במובן מסוים, עובדה זו מאשרת את התיאוריה המשתקמת של שינה.

יחד עם זאת, מצטיירת תמונה שונה לחלוטין ביחס לשינה פרדוקסלית, שבניגוד לשינה איטית, יש לה אופי פעיל בולט. שנת REM מופעלת ממרכז מוגדר היטב הממוקם בחלק האחורי של המוח, באזור ה-pons ו medulla oblongata, ומתווכים הם אצטילכולין, חומצה גלוטמית ואספרטית. במהלך שינה פרדוקסלית, תאי המוח פעילים ביותר, אך מידע מהחושים אינו מגיע אליהם ואינו מוזן למערכת השרירים. זה הפרדוקס של המדינה הזאת. שברי הפוליגרמה על שלבים שוניםמראים כי השינוי בשלבי שנת ה-REM מאופיין בעלייה הדרגתית באמפליטודה וירידה בתדירות גלי ה-EEG, שינוי מתנועות עיניים מהירות לאיטיות, עד להיעלמות מוחלטת (EOG נרשם כנגד רקע EEG ומודגש בצבע), וירידה מתקדמת באמפליטודת EMG. בשינה פרדוקסלית, ה-EEG זהה לזה של ערות, EOG מראה תנועות עיניים מהירות, ו-EMG כמעט ואינו מתועד.

במקרה זה, נניח שבמקרה זה מידע שהתקבל בערנות הקודמת ונשמר בזיכרון מעובד באופן אינטנסיבי. לפי ההשערה של Jouvet, בשינה פרדוקסלית, עדיין לא ברור כיצד מועבר מידע תורשתי וגנטי הקשור לארגון ההתנהגות ההוליסטית לזיכרון הנוירולוגי. אישור כזה תהליכים נפשייםהיא הופעה בחלום פרדוקסלי של חלומות צבעוניים רגשית בבני אדם, כמו גם תופעת הדגמת חלומות בחתולי ניסוי שהתגלו על ידי Jouvet ועמיתיו ונלמדו בפירוט על ידי E. Morrison ועמיתיו.

הם גילו שבמוח של חתולים יש אזור מיוחד שאחראי על שיתוק שרירים בזמן שנת REM. אם הוא מושמד, חתולי ניסוי מתחילים להראות את חלומם: לברוח מכלב דמיוני, לתפוס עכבר דמיוני וכו'. מעניין שחלומות "אירוטיים" מעולם לא נצפו בחתולים, אפילו בעונת ההזדווגות.

למרות שבשנת REM חלק מהנוירונים של היווצרות הרשתית של גזע המוח ומערכת התלמו-קורטיקל מראים דפוס פעילות מוזר, לא ניתן היה לזהות הבדלים בין פעילות המוח בערות לשנת REM במשך זמן רב למדי. זה נעשה רק בשנות ה-80.

התברר שמכל מערכות המוח המפעילות המוכרות שנדלקות עם ההתעוררות ופועלות בזמן ערות, רק אחת או שתיים פעילות בשנת REM. מדובר במערכות הממוקמות בהיווצרות רשתית של גזע המוח והגרעינים הבסיסיים של המוח הקדמי, תוך שימוש בחומצות אצטילכולין, גלוטמית ואספרטית כמשדרים. כל שאר המתווכים המפעילים (נורפינפרין, סרוטונין והיסטמין) אינם פועלים בשינה פרדוקסלית. השתיקה הזו של הנוירונים המונו-אמינו-אנרגיים של גזע המוח קובעת את ההבדל בין ערות לשנת REM, או ברמה הנפשית, את ההבדל בין תפיסה עולם חיצוניוחלומות.

4 . רמות שונות של ערנות

תכונה ייחודית של התודעה לאחר התעוררות ובמהלך פעילות נמרצת היא מהירות התגובה, היכולת למקד את תשומת הלב בזה או אחר, לגייס משאבי זיכרון.

יחד עם זאת, בפעילות נמוכה, ההכרה נעדרת, כמו במקרים אחרים, ובמקרה של פעילות מופרזת. לכן, רמת הפעילות היעילה ביותר היא אופטימלית, לא גבוהה.

ערות פעילה מאופיינת בתכונה הבאה: על ידי ריכוז תשומת הלב שלו באובייקט המשמעותי ביותר עבורו כרגע, הוא מאבד את היכולת לתפוס אובייקטים אחרים.

הסלקטיביות של תשומת הלב המופנית לאובייקטים בודדים הבולטים מהרקע הכללי קשורה לכמות מוגבלת של זיכרון RAM, שאינו מסוגל להכיל את כל המידע החושי הנכנס.

אבל עם הופעת גירוי שמסיח את תשומת ליבו של אדם, מתרחש מעבר באמצעות מנגנון של רפלקס כיוון, שלאחריו, כאשר גירוי זה נתפס, האלקטרואנצפלוגרמה משתנה באזור חושי ספציפי של הקורטקס, שבו ה-b-rhythm המאפיין ערות פסיבית מוחלף ב-b-rhythm - דה-סינכרון כזה נקרא b-rhythm.

תשומת הלב הסלקטיבית של אדם, המופנית לאובייקט ספציפי אחד, מתבטאת בהפעלה של לא רק אזורים תחושתיים ואסוציאטיביים ראשוניים, אלא גם משניים של קליפת המוח, מה שמגדיל את המשאבים שלנו לחקר האובייקט הזה.

5. לישון בחיות

כל בעל חיים, מהפרימיטיבי ביותר ועד הגבוה ביותר, זקוק לשינה כמו אדם.

שינה היא לא רק מנוחה, אלא תנאי מיוחדמוח, אשר בא לידי ביטוי בהתנהגות הספציפית של בעל החיים. חיה ישנה, ​​ראשית, תופסת תנוחה ישנונית האופיינית למין, שנית, הפעילות המוטורית שלה יורדת בחדות, ושלישית, היא מפסיקה להגיב לגירויים חיצוניים, אך מסוגלת להתעורר בתגובה לגירוי חיצוני או פנימי.

בעקבות סימני שינה חיצוניים אלו, נראה שבעלי חיים רבים, גבוהים ונמוכים יותר, ישנים.

ג'ירפות ישנות על ברכיהן כשצווארן כרוך סביב רגליהן; אריות שוכבים על גבם עם כפותיהם הקדמיות מקופלות על החזה, חולדות שוכבות על צדיהן, ומעוותות את זנבותיהן לכיוון ראשן. גם שועלים ישנים. העטלפיםלהירדם רק תלוי הפוך. כל אדם ראה איך חתולים ישנים - על הצד שלהם עם כפות פרושות. פרות ישנות בעמידה ועם עיניים פקוחות. אצל דולפינים ולווייתנים, שתי ההמיספרות של המוח ישנות בתורות. אחרת, יונק מימי יכול "לישן" את הנשימה ולהיחנק.

ההרגלים ה"ישנוניים" של ציפורים מגוונים באותה מידה. אבל בניגוד ליונקים, ציפורים שומרות על פעילות מוטורית רבה יותר ו טונוס שרירים. כדי להירדם, הציפור לא צריכה לשכב, היא יכולה לישון גם בעמידה וגם בישיבה על הביצים. בנוסף, ציפורים רבות ישנות תוך כדי תנועה. אחרת, במהלך טיסות חוצות אוקיינוס, ציפור מותשת כבר תצטרך להסתדר בלי שינה. ציפורים נודדות ישנות כך: כל 10-15 דקות אחת מהציפורים עפה לאמצע הלהקה ומזיזה מעט את כנפיה. הוא נישא על ידי זרם האוויר שנוצר על ידי כל העדר. ואז ציפור נוספת תופסת את מקומה. ציפורים יכולות לישון לא רק תוך כדי תנועה, אלא גם "לצוף": ברווזים ישנים מבלי לזחול לחוף. ותוכים ישנים, תלויים על ענף הפוך.

כפי שהתברר, לא רק בעלי חיים בעלי דם חם ישנים, אלא גם בעלי דם קר - לטאות, צבים, דגים. בעבר, האמינו שבעלי חיים בעלי דם קר פשוט קפאו עם תחילתו של לילה קר, ולא ישנו כלל. אכן, הטמפרטורה סביבהיורד, יחד עם זה, גם טמפרטורת הגוף של החיה יורדת, קצב חילוף החומרים יורד, בעל החיים הופך לרדום וכתוצאה מכך נרדם. אולם התברר שלא מדובר רק בירידה ברמת חילוף החומרים. בְּ טמפרטורה קבועהגם זוחלים נרדמים.

לא רק בעלי חיים בעלי דם חם ישנים - נחשים ואפילו דבורים ישנים.

גם סרטנים וגם חרקים נרדמים, ושנתם עומדת בקריטריונים החיצוניים המוגדרים לבעלי חיים גבוהים יותר. לפני חמש שנים, ג'ואן הנדריקס מאוניברסיטת פנסילבניה הצליחה לצלם סרטון של זבובי פירות ישנים. התברר שבלילה הם נרדמים ל-4-5 שעות, וגם ביום יש להם סייסטה של ​​שעה וחצי, ותוך יום בלבד זבובי פירות קטנים ישנים כ-8 שעות. במקביל, לפני השינה, כל אחד זוחל למקום הנפרד שלו, מפנה את הראש מהאוכל, נשכב על הבטן וקופא. רק הרגליים רועדות, והבטן מתנפחת באופן קצבי בקצב הנשימה. למה לא חלום של אדם עייף?

שינה אצל בעלי חיים, כפי שהוכח על ידי מחקרים רבים שנים האחרונותהקשורים למה שנקרא מקצבים צירקדיים. בגוף של יצור חי ישנם "שעונים ביולוגיים" מיוחדים, אך החוגה שלהם היא בדרך כלל קצת יותר או פחות מ-24 שעות, הזמן הזה הוא המחזור הצירקדי. שעונים אלה "מפוצלים" על ידי חלבונים מיוחדים בפוטו תלוי. אור יום מופעל קולטנים רגישים לאור, עירור מועבר לקבוצה של נוירונים במוח עם גנים של שעון עובדים. גני שעון מסנתזים חלבונים מיוחדים, ותפקידם של חלבוני השעון הללו הוא להאט את עבודתם של גני השעון! מתברר משוב ויסות עצמי: ככל שמסונתזים יותר חלבוני שעון, כך פחות גנים של שעון עובדים. וכך הלאה עד שעבודת גני השעון נעצרת וסינתזת החלבון נפסקת. עם הזמן, החלבונים הללו נהרסים, ועבודתם של גני השעון מתחדשת. המחזור הצירקדי מכוון בדרך כלל לאורך שעות האור.

באופן מוזר, הגנים של תסיסנית ושעון יונקים דומים מאוד. זה מצביע על כך שמחזורי השינה והערות הם ממקור עתיק מאוד. אבל כמה הם עתיקים - רק העתיד יראה מחקר גנטימחזורים צירקדיים. ייתכן שיתברר שחיידקים ישנים. בינתיים, גילוי הגנים הפך לסנסציה שינה קצרהבזבובי תסיסנית וגנים דומים מאוד לשינה קצרה בבני אדם. הגנים לשינה קצרה עוברים בתורשה, לפי הסומנולוג האנגלי ג'רום סיגל. לבעלי הגנים האלה יש שינה מקוצרת, רק 4-5 שעות, ולאחר מכן הם די עליזים ובעלי יכולת. נכון, גם לזבובים עם מוטציית השינה הקצרה היה חיים מקוצרים - הם מתו 2-3 שבועות מוקדם יותר מחבריהם שישנים בדרך כלל. יתכן שלאנשים קצרי שינה יש את אותה התמכרות עצובה. לדוגמה, נפוליאון, שישן מעט מאוד, מת בגיל 52. סביר להניח שלו מוות מוקדם- זו לא תוצאה של עצב ודיכאון מבדידות, אלא גנים מקולקלים של שעון. עם זאת, זו כרגע רק השערה.

סיכום

יש מספיק מספר גדול שלמחקר על הפיזיולוגיה של שינה וערות, מה שמעיד על עניין הולך וגובר בנושא זה. בהקשר זה, מופיעות מספר רב של תיאוריות שונות של שינה וערות, כגון תיאוריות משקמות, צירקדיות והומורליות. הרשימה הזו נמשכת עוד ועוד.

ישנם שני שלבים עיקריים של שינה - שינה ללא REM ושנת REM. בתורו, ניתן גם לפרק אותם ל שלבים בודדיםשינה, הנבדלים בפרמטרים פיזיולוגיים שונים.

אם כבר מדברים על הנוירו-מנגנונים של שינה, אנו יכולים לומר כי ערות היא מצב של דה-פולריזציה טוניקית, ואז שינה בגלים איטיים היא היפרפולריזציה טוניקית.

זה מוביל למסקנה שבמהלך שינה שאינה REM, הומאוסטזיס במוח, שהופרע במהלך שעות רבות של ערות, משוחזר. מנקודת מבט זו, ערות ושינה איטית הם, כביכול, "שני צדדים של אותו מטבע". תקופות של דה-פולריזציה טוניקית והיפר-פולריזציה חייבות להחליף זו את זו מעת לעת על מנת לשמור על הקביעות של הסביבה הפנימית של המוח ולהבטיח תפקוד תקין של מערכת התלמו-קורטיקלית - המצע לתפקודים נפשיים גבוהים יותר של אדם.

ניתן לחלק את מצב הערנות גם לרמות פעילות שונות בהתאם למצב הפיזיולוגי בו נמצא האדם בעת הרישום.

גם שנתן של בעלי חיים מעוררת עניין רב. לבעלי חיים שונים יש הרגלי שינה שונים בהתאם לאינדיקטורים שונים. כמו כן, בטוח שאצל בעלי חיים ניתן לקבוע את המקצבים הצירקדיים באותו אופן כמו אצל בני האדם לפי המקצבים הצירקדיים.

מסמכים דומים

חקר התכונות של ערות, כאחד התהליכים הנוירו-פיזיולוגיים של מנגנונים מנטליים אנושיים. אינדיקטורים של מחקרי EEG. תקופת הערות בשלבי גיל שונים. ויסות מצבים תפקודיים ברמת המוח כולו.

תקציר, נוסף 18/06/2011


ארבע תקופות שינה: פטישיסטית, תיאולוגית, מטאפיזית ואמפיריו-פסיכולוגית-פיזיולוגית. ההיסטוריה של התפתחות רעיונות על מערכת השינה והערות. אפקט סנכרון. ארגון מחזורי של שלבי שינה. מנגנונים נוירוכימיים של שינה.

תקציר, נוסף 11/06/2012


פיזיולוגיה ושלבי שינה. תנודות חשמליות של המוח בשלביו השונים ובזמן ערות. המהות של מושגים כימיים, קורטיקליים, רשתיים, סרוטונרגיים ותיאוריות קליפת המוח-תת-קורטיקליות, אנרגיה ומידע של שינה.

מצגת, נוספה 25/10/2014


מהות תהליכי הגדילה וההתפתחות של הגוף. שלבים ותקופות של אונטוגנזה. התפתחות גופנית ונפשית של אדם על נתיב חיים. מקצבים ביולוגיים, אינדיקטורים וסיווגם. החלפת השינה והערות כמחזור היומי העיקרי.

מבחן, נוסף 06/03/2009


מהות, משמעות ביולוגית ותפקודים בסיסיים של שינה. תורת השינה, שפותחה על ידי I.P. פבלוב. השפעת השינה והיעדרה על הגוף. מִבְנֶה שינה רגילהבאדם בריא. שינויים במהלך השינה והערות עם הגיל.

דוח, נוסף 06/07/2010


תֵאוֹרִיָה מערכות פונקציונליותומשמעותו ביצירת תגובות התנהגותיות רפלקסיות מותנות של בעלי חיים. משנתו של פבלוב על הרפלקסים המותנים, תהליך ומנגנון היווצרותם. המבנה והמשמעות של מנתחים. המערכות העיקריות של הגוף.

הרצאה, נוספה 05/08/2009


במאה העשרים. היה דיון והבנה של התיאוריה של צ' דרווין. על פי התיאוריה, האדם קם כתוצאה מ תהליך טבעיאבולוציה של הטבע החי, יש לו אבות של בעלי חיים וצרכיו התעוררו באופן טבעי על בסיס הצרכים של בעלי החיים.

תקציר, נוסף 26/06/2008


אחדות עקרון המבנה והפיתוח של עולם הצמחים ועולם החי. השלבים הראשונים של היווצרות ופיתוח רעיונות על התא. הוראות בסיסיות של תורת התא. בית הספר מולר ויצירתו של שוון. התפתחות תורת התא במחצית השנייה של המאה ה-19.

מצגת, נוספה 25/04/2013


סיווג מנגנוני רגולציה שונים של מערכת הלב וכלי הדם. השפעת מערכת העצבים האוטונומית (וגטטיבית) על הלב. רגולציה הומורליתלבבות. גירוי של אדרנורצפטורים על ידי קטכולאמינים. גורמים המשפיעים על טונוס כלי הדם.

מצגת, נוספה 01/08/2014


תיאוריות של יצירת קשרים זמניים רפלקס מותנה. פיזיולוגיה של רגישות העור האנושי. שלבים ומנגנון של הרפלקס המותנה. גירויים אפרנטיים של מנתח העור-kinesthetic. הקשר בין עוצמת הגירוי לתגובה.

2. שנית: המצב הנוירוני של היווצרות הרטיקולרית במצב ערות ובזמן שינה אינו שונה בהרבה.

3. שלישית: היווצרות הרשתית אינה מרכז הערנות היחיד: הם מיוצגים גם בתלמוס המדיאלי ובהיפותלמוס הקדמי.

תיאוריה קורטיקלית-תת-קורטיקלית

ישנם קשרים הדדיים בין המבנים הלימביים-היפותלמיים והמבנים הרשתיים של המוח. כאשר המבנים הלימביים-היפותלמיים של המוח נרגשים, נצפה עיכוב של המבנים של היווצרות רשתית של גזע המוח ולהיפך. במהלך הערות, עקב זרימות אפרנטיות מאיברי החישה, מופעלים המבנים של היווצרות הרשתית, שיש להם השפעה מפעילה כלפי מעלה על קליפת המוח. יחד עם זאת, לנוירונים של הקורטקס הקדמי יש השפעה מעכבת כלפי מטה על מרכזי השינה של ההיפותלמוס האחורי, מה שמבטל את ההשפעות החסימות של מרכזי השינה ההיפותלמוס על היווצרות הרשתית של המוח האמצעי. עם ירידה בזרימת המידע החושי, השפעות ההפעלה העולות של היווצרות הרשתית על קליפת המוח פוחתות. כתוצאה מכך, ההשפעות המעכבות של קליפת המוח הקדמית על הנוירונים של מרכז השינה של ההיפותלמוס האחורי מתבטלות, שמתחילות לעכב את היווצרות הרטיקולרית של גזע המוח באופן פעיל עוד יותר. בתנאים של חסימה של כל השפעות ההפעלה העולה של תצורות תת-קליפת המוח על קליפת המוח, נצפה שלב של גל איטי של שינה.

המרכזים ההיפותלמוס, עקב קשרים עם המבנים הלימביים של המוח, יכולים להפעיל השפעות הפעלה עולות על קליפת המוח בהיעדר השפעות מהיווצרות הרשתית של גזע המוח. מנגנונים אלו מרכיבים את תיאוריית השינה הקורטיקלית-תת-קורטיקלית (P.K. Anokhin), שאפשרה להסביר את כל סוגי השינה והפרעותיה. זה נובע מהעובדה שמצב השינה קשור למנגנון החשוב ביותר - ירידה בהשפעות ההפעלה העולה של היווצרות הרשתית על קליפת המוח. שנתם של בעלי חיים שאינם קורטיקליים ויילודים מוסברת על ידי חומרת ההשפעות היורדות של הקורטקס הקדמי על מרכזי השינה ההיפותלמוס, אשר בתנאים אלו נמצאים במצב פעיל ויש להם השפעה מעכבת על הנוירונים של היווצרות הרשתית. של גזע המוח.

המשמעות של שינה.

שינה מספקת מנוחה לגוף. בניסויים של מ.מ. Manasseina (1892) הראה שכלבים בוגרים חסרי שינה מתו תוך 12-21 ימים. חוסר שינה של גורים הוביל למותם תוך 4 - 6 ימים. מניעת שינה של בני אדם במשך 116 שעות לווה בהפרעות התנהגותיות, עצבנות מוגברת, הפרעות נפשיות. התנהגותו של אדם משתנה באופן משמעותי ביותר כאשר נמנעת ממנו שינה איטית, וכתוצאה מכך התרגשות מוגברת (אדם אינו קשור).

בבעלי חיים שמתו כתוצאה מחוסר שינה, נמצאו שטפי דם בקליפת המוח, בתא המטען וב. ישנם מקרים שבהם אנגלי אחד בן 32 בילה 200 שעות ללא שינה, וסטודנט מקסיקני בן 18 לא הלך לישון במשך 264 שעות. כתוצאה מכך, אנשים כאלה חווים חוסר איזון רגשי, עייפות מוגברת, אשליות, פגיעה בראייה, תפקוד וסטיבולרי, לאחר שמופיעות 90 הזיות לאחר חוסר שינה, עד 170 שעות - דה-פרסונליזציה של האישיות, עד השעה ה-200 הנבדק מתבטא בהפרעות נפשיות ופסיכומוטוריות. התבוננות במתנדבים כאלה הראתה שאדם יכול לחוות תחושה של חוסר שינה גם כשהוא נמצא בשלב עמוק של שינה. אבל באותו זמן, בשלבים העמוקים של השינה, אדם יכול להיראות די עליז כלפי חוץ.

לשינה יש תפקיד חשוב בתהליכים מטבוליים. מאמינים ששינה איטית עוזרת לשחזר איברים פנימיים, מכיוון שדרך ההיפותלמוס, הליברינים פועלים על בלוטת יותרת המוח, ותורמים לשחרור הורמון הגדילה (GH), המעורב בביוסינתזה של חלבונים ברקמות היקפיות. להיפך, שינה פרדוקסלית משחזרת את התכונות הפלסטיות של נוירונים במוח, משפרת את התהליכים בתאי נוירגליה המספקים נוירונים חומרים מזינים וחַמצָן. רק בזמן שינה שאינה REM, הורמון הגדילה משתחרר לדם מההיפותלמוס, המעורב בביוסינתזה של חלבונים ברקמות היקפיות. הביוסינתזה של חלבונים ו-RNA של נוירונים מתעצמת במהלך שינה פרדוקסלית. G. Labori ציין ששינה איטית קשורה לפעילות המטבולית של נוירוגליה. לדברי א' הרטמן, אנשים שישנים מעט מותאמים היטב לחיים ולרוב מתעלמים מבעיות פסיכולוגיות. אנשים ישנים ארוכים מועמסים על ידי קונפליקטים והם מגוונים יותר באינטרסים שלהם. ההנחה היא שבשינה איטית לכולם זהה באופן יחסי, והצורך בשינה פרדוקסלית שונה.

שינה מקדמת הטמעת מידע. לפי F. Crick, במהלך שינה פרדוקסלית, כל המידע המשני אינו נכלל בזיכרון, כלומר. תהליך הלמידה מתרחש. הוצעו מכשירים וטכניקות שונות המאפשרים כביכול לאנשים ללמוד תוך כדי שינה ללא כל מאמץ. למרבה הצער, המידע המוצג במהלך השינה אינו נזכר אלא אם מופיע א-קצב ב-EEG במהלך או לאחר מכן (כלומר, אם האדם לא מתעורר). כפי שכבר הוזכר, מכל הביטויים של פעילות המוח במהלך השינה, רק החלום האחרון נזכר. יחד עם זאת, שינה מקלה על איחוד החומר הנלמד. אם מידע מסוים נשנן מיד לפני ההירדמות, אז לאחר 8 שעות הוא נזכר טוב יותר. במיוחד בהשפעת השינה, השינון של חומר שאינו קשור בתוכן סמנטי משתפר. הזיכרון משתפר בעיקר לאחר שינה שאינה REM. החומר המשונן משוחזר טוב יותר לאחר המחצית הראשונה של הלילה מאשר לאחר השני, כאשר שינה פרדוקסלית שוררת וכמעט אין שינה איטית עמוקה. התפקיד של שנת REM בזיכרון שנוי במחלוקת.

חולם - הוא הסתגלות של האורגניזם לשינויים באור סטי (יום לילה). הגוף מסוגל להתכונן מראש להשפעה הצפויה מהעולם החיצון, פעילות כל המערכות מצטמצמת בשעות מסוימות בהתאם למשטר העבודה והמנוחה. בזמן ההתעוררות ובתחילת הערות, פעילות האיברים והמערכות עולה ומתאימה לרמת התגובות ההתנהגותיות.

עם חוסר שינה מוחלט ממושך עד 116 שעות, נצפים התנהגות, תהליכים נפשיים, הספירה הרגשית, הופעת הזיות (במיוחד חזותיות). ליל ההתאוששות הראשון נשלט על ידי שנת לא-REM, בעוד ששינה פרדוקסלית (RS) נראתה נעלמת, אך בהמשך חלה עלייה ב-PS ועלייה בשנת REM.

עם מניעת PS, מתרחשות הפרעות התנהגותיות, מופיעים פחדים, הזיות, עם זאת, ההשפעה עם מניעת PS הייתה פחות משמעותית מאשר עם חוסר שינה ללא REM. בנבדקים שחלמו חלומות בליל ההחלמה, לא הייתה עלייה מפצה ב-PS. בנבדקים שחוו הפרעות התנהגות, הזיות וכו'. נצפתה עלייה ב-PS.

הפרעת מחזור שינה-ערותזוהי קבוצה של הפרעות שנחקרו בפירוט רק לאחרונה. הסיווג שלהם עדיין ראשוני, אם כי DSM - III - R מבחין בין שלושה סוגים: 1) משתנה במהירות; 2) מואץ או האט ו-3) לא מאורגן. להלן קריטריונים לאבחון להפרעות במחזור שינה-ערות.

חוסר התאמה מחזור רגילדפוסי שינה-ערות האופייניים לסביבתו של המטופל, כמו גם דפוס השינה-ערות הצירקדי שלו, וכתוצאה מכך תלונות של נדודי שינה (Insomnia Criteria A ו-B) (ראה קריטריונים אבחון עבור הפרעות שינה ושינה, RZPS), או היפרסומניה (קריטריונים A ו-B של הפרעה בצורה של היפרסומניה). יש להגדיר את הסוג. סוג מואץ או מושהה: הפרעה במחזור השינה-ערות שבה תקופות ההירדמות או ההתעוררות מואצות או מואטות באופן משמעותי (אלא אם כן מחזור השינה-ערות מופרע על ידי סמים או דרישות הסביבה) בהשוואה לאלו. תקופות שיהיו רצויות עבור הנבדק (בדרך כלל אלו הם אינדיקטורים מקובלים על דפוס שינה-ערות).

סוג לא מאורגן : הפרעת מחזור שינה-ערות הקשורה בבירור לזמני שינה-ערות לא מאורגנים ומשתנים, וכתוצאה מכך היעדר תקופת שינה גדולה של 24 שעות. סוג משתנה תדיר: הפרעת מחזור שינה-ערות הנגרמת משינויים תכופים בשינה ובזמני ערות, כגון שינויים תכופים בלוח הזמנים של עבודה במשמרות או שינוי אזורי זמן. סימפטום אופייני בחולים כאלה הוא שהם לא יכולים לישון כשמתחשק להם, למרות שהם יכולים לישון בזמנים אחרים. בהתאם לכך, הם לא יכולים להיות ערים לגמרי כשהם רוצים להיות ערים, אבל בזמנים אחרים הם יכולים לשמור על מצב של ערות. במובן זה, הפרעת שינה זו אינה יכולה להיחשב כנדודי שינה או היפרסומניה במובן המדויק של המונח. אולם בפועל, התלונות הראשוניות הן לרוב רק נדודי שינה או רק נמנום, והמאפיינים הנ"ל מתגלים רק בחקירה מדוקדקת. ניתן לראות את כל הפרעות מחזור השינה-ערות המפורטות להלן כחוסר התאמה בין התנהגויות שינה וערות.

שינויים תכופים במחזור שינה-ערות . מצב זה, שנמצא כעת במגמת עלייה, מתרחש אצל פרטים המרבים לטוס ממזרח למערב, כמו צוות אוויר או מטיילים שטסים תדיר מעבר לאוקיינוס; באנשים שמשנים מעת לעת ומהיר את מחזור העבודה; לפעמים זה מתרחש עם שינויים ספונטניים וכאוטיים במחזור. התסמינים השכיחים ביותר שלו הם נוכחות של תקופה מעורבת של נדודי שינה ונמנום; עם זאת, עשויים להיות תסמינים רבים אחרים ו הפרעות סומטיות, כולל כיב פפטי, שנצפה באותו זמן עם הדפוס הראשי. כמה בני נוער ופרצופים גיל צעירלסבול שינויים מסוג זה היטב, עם מספר קטן של סטיות, אבל קשישים ואנשים עם רגישות יתרמושפעים קשות מהפרעות אלו.

מחזור שינה-ערות מהיר או איטי . תסמונת של שלב שינה איטי. תסמונת עיכוב שלב השינה מאופיינת בעיכוב בולט בהתחלת השינה והערות, שתמיד מגיעים מאוחר מהרצוי; זמן השינה בפועל אינו משתנה; אין קושי לשמור על השינה אם היא הגיעה, אך האדם אינו יכול להאיץ את זמן תחילת השינה על ידי ניסיון לדבוק בזמן הרגיל להירדם ולהתעוררות. התסמונת מלווה לרוב בתלונה העיקרית של קושי להירדם בזמן הרגיל הרצוי ודומה לזו הנצפית בשינה מוקדמת RZPS. שנית, כתוצאה מאובדן שינה, מופיעים תסמינים האופייניים ל-RVFS. תסמונת האצת שלב השינה. תסמונת האצת שלב השינה מאופיינת בהתחלת שינה וערות מוקדם הרבה יותר ממה שהמטופל רוצה; זמן השינה בפועל אינו משתנה; אין קושי לשמור על השינה אם השינה הגיעה, אך האדם אינו יכול להאט את תחילת השינה. מנסה לדבוק בזמן הרגיל של הירדמות והתעוררות. בניגוד להאטת שינה, מצב זה אינו מפריע לעבודה וללימודים. הקושי הגדול ביותר הוא חוסר היכולת להישאר ער בערבים ולישון בבוקר לפני שעת ההתעוררות הרגילה. סוג לא מאורגן. הסוג הלא מאורגן נחשב לדפוס שינה-ערות לא סדיר, המופרע על ידי ביטויים התנהגותיים בצורת שונות בתקופות שינה וערות. יש תקופות תכופות שינה בשעות היוםבזמנים שונים ושהייה ממושכת במיטה. משך שנת הלילה משתנה, וההפרעה יכולה להימשך כ-RZPS, אם כי באופן כללי משך השינה במהלך היום נשאר בנורמת הגיל.

הפרה של מחזור שינה-ערות. נדודי שינה. נרקולפסיה. היפרסומניה.

נדודי שינה ונרקולפסיה הם מחלות תורשתיות. תיאוריית השינה הקורטיקלית-תת-קורטיקלית מסבירה הפרעות שינה רבות. נדודי שינה, למשל, מתרחשת לעתים קרובות כתוצאה מגירוי יתר של קליפת המוח בהשפעת עישון, מתוח עבודה יצירתיתלפני שעת השינה. במקביל, ההשפעות המעכבות היורדות של הנוירונים של קליפת המוח הקדמית על מרכזי השינה ההיפותלמוס מתעצמות ומדוכאים מנגנון פעולת החסימה שלהם על היווצרות הרשתית של גזע המוח.

שינה רדודה נצפית עם חסימה חלקית של מנגנוני השפעות ההפעלה העולה של היווצרות הרשתית על קליפת המוח. לדוגמה, ניתן להבחין בשינה ממושכת כאשר מרכזי השינה של ההיפותלמוס האחורי מגורים על ידי כלי דם או גידולים. תהליך פתולוגי. יחד עם זאת, לתאים הנרגשים של מרכז השינה יש השפעה חוסמת על הנוירונים של היווצרות רשתית של גזע המוח.

נרקולפסיה- הפרעת ערות, המאופיינת בהתקפי שינה בשעות היום. זה קשור לעובדה שאדם הסובל מנרקולפסיה, ממצב של ערות, נופל מיד לחלום פרדוקסלי. סימפטום - הירדמות בלתי נשלטת, חולשת שרירים. עבור אנשים רבים, הקצב הצירקדי של שינה-ערות מופרע. חולשה בשרירים מופיעה עם כעס, צחוק, בכי וגורמים נוספים.

היפרסומניה- צורך יוצא דופן בשינה, שהגורם לו הוא חוסר איזון במערכות הוויסות של ערות-שינה בגוף.

אנו רואים בחלומות שילובים שונים של מה שקרה לנו בזמן ערות: בקליפת המוח בזמן שינה שטחית או בזמן מעבר שינה משלב אחד לאחר, בעת הירדמות, נשארים איים - אזורים חסרי עכבות בקליפת המוח, ותחת השפעה של גירויים פנימיים או חיצוניים כל מידע, אירועים שקרו לנו במציאות "מופקים" מהם, וזה הבסיס להופעתה של מציאות לא אמיתית.

במהלך השינה, בחלומותינו, אנו רואים את עצמנו חולים, ולאחר מספר ימים אנו ממש חולים; העובדה היא שבחלום אנו נעשים רגישים יותר, אנו חשים בצורה חריפה יותר את התהליכים המתרחשים בגופנו, שאנו חשים במציאות.

ויסות השינוי במצב הפעיל והלא פעיל של האורגניזם החי מבוסס על תהליכים עצביים והומוראליים.

עבור חולייתנים רבים, לאור יש חשיבות מכרעת בהופעתם של מקצבים התנהגותיים. קודם כל, זה חל על ציפורים. הרוב המכריע של הציפורים (למעט מיני לילה) מפתחים נמנום, נמנום וישנים עם התקרבות דמדומי הערב. בבוקר עם עלות השחר הם מתעוררים ומצטרפים לעשייה. אותו קצב ביולוגי של פעילות אופייני גם ליונקים בעלי אופי מונופאזי של שינה. בבעלי חיים עם אופי פוליפאזי של שינה, הקשר עם הפוטו-פרודה פחות בולט או נעדר לחלוטין.

באמצעות מאמציהם של פיזיולוגים, מורפולוגים, ביוכימאים והיסטוכימאים, הוכח כי תאי עצביםלגרעיני raphe יש הפרשה עצבית קצבית. ירידה בעוצמת הזרימה האפרנטית מהמנגנון החיצוני, האינטרו-ופרופריורצפטור של גוף החי מובילה לירידה בפעילות החשמלית הלא ספציפית של היווצרות הרשתית של גזע המוח, מגרה את הפעילות התפקודית של גרעיני הרפה ומאפשרת גרעינים לא ספציפייםהתלמוס מסנכרן את הפעילות החשמלית של הקורטקס.

גירוי של גרעיני הריפה, בתורו, מפעיל את הסינתזה של סרוטונין מחומצת האמינו טריפטופן. הסרוטונין הנוצר בגרעיני הרפה לאורך האקסונים של נוירונים מתפשט לנוירונים של היווצרות הרשתית, התלמוס, ההיפותלמוס, המערכת הלימבית וחוסם את השפעתם המפעילה על קליפת המוח. זה מרמז על הקביעה הנכונה ש סרוטוניןהוא לא רק מתווך של מערכת העצבים המרכזית, אלא מתווך שינה. עם זאת, השתתפותו במנגנון היווצרות מצב שינהבאופן ספציפי.

בניסויים מיוחדים נמצא כי החסימה המלאכותית של תהליכי סינתזת סרוטונין בבעלי חיים מבטלת רק את שלב השינה בגל איטי ואינה משפיעה על שלב שנת ה-REM. לפיכך, סרוטונין פועל כמו מתווך שינה איטית.

באזור אחר בגזע המוח, מה שנקרא הכתם הכחול של הצמיג, יש פעילות נוירו-הפרשה. כאן מיוצר נוראפינפרין - מתווך התעוררות. הוא פועל כאנטגוניסט לסרוטונין. הפעילות של הכתם הכחול, בנוסף, מובילה לעיכוב הפעילות התפקודית של גרעיני הריפה. במילים אחרות, הכתם הכחול של הצמיג וגרעין הריפה נמצאים ביחסי גומלין.

השערה מעניינת על ויסות קצב השינה והערות הוצעה על ידי החוקרים האמריקאים A. Hobson and R. McCarley (1977). בהתאם לרעיונות שלהם, ביו-קצב השינה נקבע על ידי פעילות חשמלית ספונטנית של נוירונים פונטינים ענקיים, שיש להם קשרים סינפטיים עם מבני מוח רבים. פעילות חשמלית קצבית של גרעין התא הענק של הגשר, המופנית לכתם הכחול, משמשת כמנגנון טריגר להתעוררות. פעילותם של הנוירונים הפונטיניים הענקיים המכוונים לגרעיני הריפה מובילה לשילוב תהליכים מעכבים והתפתחות שינה. בתכנית זו, הסיבות להפעלתם של נוירונים ענקיים מסוימים נותרו לא ברורות.

א.חולם - היא פעילות מיוחדת של המוח, שבהם תודעתו ומנגנוניו של האדם לשמירה על יציבה טבעית כבויים, הרגישות של מנתחים מופחתת. לְהַמלִיץעשוי משך השינהמבוגר 7-8 שעות ביום.

להעריך את עומק השינהבדרך כלל נעשה שימוש באלקטרואנצפלוגרמה (EEG). על פי מאפייני ה-EEG, בהתבסס על קריטריונים סטנדרטיים מקובלים, מובחנים ארבעה או חמישה שלבים שלו (איור 13.8).

לפני ההתעוררות, אדם ישן עובר בדרך כלל שלב מיוחד של שינה, המאופיין בביטול סנכרון EEG ובאפיזודות תנועות עיניים מהירות(BDG). ניתן לצפות בהם מהצד דרך העפעפיים הסגורים של ישן או לתעד אותם בשיטות אלקטרוקולוגרפיה. REM כל כך אופייני לשלב הזה שהוא נקרא לישון עם REM - שנת REM, שלבים אחרים נקראים שינה איטית (מסונכרנת).שאר השרירים בשלב שנת ה-REM, כמו גם במהלך שנת ה-REM, הם כמעט אטוניים, למעט התכווצויות עוויתיות מזדמנות של שרירי הפנים או האצבעות.

סף התעוררותבשלב ה-REM של השינה הוא בערך כמו במהלך שינה עמוקהעם זאת, ה-EEG דומה לזה שנרשם בזמן ערות או המעבר לשינה, וזו הסיבה ששנת REM נקראת גם פרדוקסלי, או לא מסונכרן.

לאורך כל הלילה רצף של שלבי שינהחזר על עצמו בממוצע שלוש עד חמש פעמים. ככלל, המקסימום שלו

העומק בכל מחזור כזה יורד לקראת הבוקר. בדרך כלל, שנת REM חוזרת על עצמה בערך כל 1.5 שעות ונמשכת בממוצע 20 דקות, ובכל פעם יותר ויותר.

ב. חלומות -ייצוגים פיגורטיביים העולים בחלום, הנתפסים כמציאות. נראה שחלומות מתרחשים בעיקר במהלך שנת REM.

גורמים המעוררים חלומות. 1. פעילות לפני שינה (ילדים ממשיכים "לשחק" בחלום, החוקר עורך ניסויים וכו'). כך למשל, הפיזיולוגי הידוע או' לוי חלם על מודל של ניסוי, שבעזרתו גילה את המנגנון המתווך להעברת השפעות מהעצבים הסימפתטיים והפאראסימפטיים אל הלב. חלום D.I. מנדלייב עזר ליצור את השולחן המפורסם שלו. 2. גורמים מגרים הפועלים על הגוף במהלך השינה. אז, אם אתה מצמיד כרית חימום לוהטת לרגליו של אדם ישן, אולי יש לך חלום שהוא הולך על חול חם. 3. דחפים מוגזמים מצפיפות או חולים איברים פנימייםיכול לגרום לסיוטים.

IN. המשמעות של שינה.

שינה מספקת מנוחה לגוף.בניסויים של M. M. Manasseina (1892), הוכח שכלבים בוגרים ללא שינה מתו ביום 12-21. חוסר שינה של גורים הוביל אותם למוות תוך 4-6 ימים. חוסר שינה של אדם במשך 116 שעות לווה בהפרעות התנהגות, עצבנות מוגברת והפרעות נפשיות. התנהגותו של אדם משתנה באופן משמעותי יותר כאשר נמנעת ממנו שינה איטית, וכתוצאה מכך ריגוש מוגבר.

לשינה יש תפקיד חשוב בתהליכים מטבוליים. מאמינים ששינה איטית תורמת לשיקום האיברים הפנימיים,שכן דרך ההיפותלמוס, ליברינים פועלים על בלוטת יותרת המוח, ותורמים לשחרור הורמון הגדילה (GH), המעורב בביוסינתזה של חלבונים ברקמות היקפיות. להיפך, שינה פרדוקסלית משחזרת את התכונות הפלסטיות של נוירוני המוח, משפרת את התהליכים בתאי נוירוגליה, המספקים לנוירונים חומרים מזינים וחמצן.

3. שינה תורמת לעיבוד ושינון המידע. מידע המוצג במהלך השינהלא נזכר אלא אם כן מופיע א-קצב ב-EEG במהלך או אחרי זה (כלומר, אם האדם לא מתעורר). מכל הביטויים של פעילות המוח במהלך השינה, רק החלום האחרון נזכר. בצד השני, שינה מקלה על גיבוש הנלמד

חומר חדש. אם מידע מסוים נשנן מיד לפני ההירדמות, אז לאחר 8 שעות הוא נזכר טוב יותר (הבוקר חכם יותר מהערב).

4. המשמעות הביולוגית של שינה קשורה להסתגלות לשינויים בתאורה (יום-לילה).הגוף מסוגל להסתגל מראש להשפעה הצפויה מהעולם החיצון, פעילות כל המערכות מצטמצמת בשעות מסוימות בהתאם למשטר העבודה והמנוחה. בזמן ההתעוררות ובתחילת הערות, פעילות האיברים והמערכות עולה ומתאימה לרמת התגובות ההתנהגותיות.

ג.מנגנוני הערות והשינה.

המעבר מערות לשינה מציע שני נתיבים אפשריים. קודם כל, ייתכן שהמנגנונים השומרים על מצב הערות "עייפים" בהדרגה. בהתאם לנקודת מבט זו, שינה היא תופעה פסיבית, תוצאה של ירידה ברמת הערנות. עם זאת, עיכוב אקטיבי של המנגנונים המבטיחים ערות אינו נשלל. ממלא תפקיד חשוב בוויסות מחזור השינה-ערות. היווצרות רשתית גזע המוח, שבו יש הרבה נוירונים הממוקמים בצורה מפוזרת, שהאקסונים שלהם מגיעים כמעט לכל אזורי המוח, למעט הניאוקורטקס. תפקידו במחזור שינה-ערות נחקר בסוף שנות ה-40. ג'מורוזי ונ' מאגון. הם גילו שגירוי חשמלי בתדר גבוה של מבנה זה בחתולים ישנים גרם להם להתעורר באופן מיידי. לעומת זאת, פגיעה בהיווצרות הרשתית גורמת לשינה מתמדת, המזכירה תרדמת; חיתוך רק של דרכי החישה העוברות דרך גזע המוח אינו נותן השפעה כזו.

נוירונים סרוטונרגייםממלאים גם תפקיד חשוב מאוד בוויסות הערות והשינה. IN חטיבות עליונותלגזע המוח שני אזורים - ליבת תפרו כתם כחול,שלנוירונים שלהם יש אותן השלכות נרחבות כמו לנוירונים של היווצרות הרשתית, כלומר, מגיעים לאזורים רבים של מערכת העצבים המרכזית. המתווך בתאי גרעיני הריפה הוא סרוטונין(5-hydroxytryptamine, 5-HT), והנקודה הכחולה - נוראדרנלין.הרס גרעיני הרפה בחתול מוביל לנדודי שינה מוחלטים למשך מספר ימים; במהלך השבועות הבאים, השינה חוזרת לשגרה. נדודי שינה חלקיים עלולים להיגרם גם על ידי עיכוב של סינתזת 5-HT על ידי p-כלורופנילאלנין. ניתן לחסל אותו על ידי החדרת 5-hydroxytryptophan, מבשר של סרוטונין (האחרון אינו חודר את מחסום הדם-מוח). הרס דו צדדי

הפחתת הכתם הכחול מובילה להיעלמות מוחלטת של שלבי REM, מבלי להשפיע על שינה בגלים איטיים. דלדול הסרוטונין והנוראפינפרין בהשפעת הרזרבין גורם, כפי שניתן היה לצפות, לנדודי שינה.

נעשו ניסיונות לזהות חומרים ספציפיים לאחר חוסר שינה ממושך או באדם ישן. הראשונה מבין הגישות הללו מבוססת על ההנחה ש גורמים לשינה בזמן ערות מצטבריםלרמה משרה שינה, והשנייה בהשערה שהם נוצר או משתחרר במהלך השינה.

שתי הגישות הניבו תוצאות מסוימות. אז, בעת בדיקת ההשערה הראשונה, בודד גלוקופפטיד קטן מהשתן ונוזל המוח של בני אדם ובעלי חיים - גורם 5, גורם לשינה אטית של גלים כאשר ניתנת לבעלי חיים אחרים.

עם זאת, בנות תאומות מלוות יכולות לישון בנפרד, מה שמעיד על התפקיד המשני של גורמים הומוראליים ועל תפקידה המכריע של מערכת העצבים בהתפתחות השינה.