Презентация на тему Физиология высшей нервной деятельности. Физиология сна и бодрствования. Активирующие системы мозга

глубоко под землей в изоляции от внешнего мира. Темные

полосы - периоды сна, светлые - бодрствование. На рисунке видно, что ритм сна и бодрствования отстает от смены дня и ночи на поверхности. В норме суточный ритм у человека поддерживается изменениями освещенности, а также шумом.

основании гипоталамуса. Оно получает вход от зрительной системы и

отвечает за восприятие светлого времени суток как времени бодрствования, а также поддерживает суточный ритм.

и при бодрствовании.

— парадоксальный сон, или сон с быстрыми движениями глаз

(БДГ-сон).

Медленноволновый сон был открыт и исследован намного раньше, чем парадоксальный.

ученые А.Азеринский и К. Клейтман. Медленноволновой сон человека периодически

прерывается короткими периодами низкоамплитудной ЭЭГ (похожей на десинхронизацию ЭЭГ при пробуждении), сопровождающимися быстрыми движениями глазных яблок. Отсюда часто употребляемое название этой стадии — парадоксальная, или стадия быстрых движений глаз (БДГ-сон, или REM-стадия — от rapid eye movement).

Люди, разбуженные во время парадоксальной стадии сна, в 80 % случаев сообщали о сновидениях. Мышцы тела расслаблены сильнее всего во время парадоксального сна, однако вегетативные показатели (дыхание, сердцебиение, кровяное давление и др.) во время парадоксального сна могут соответствовать активному бодрствованию (вплоть до так называемой «вегетативной бури»).

уменьшается, а периоды БДГ-сна постепенно удлиняются. Переход между глубоким

медленноволновым сном (фаза 4) и БДГ-сном (и обратно) совершается последовательно через стадии неглубокого сна (фазы 1-3). На границе БДГ-сна нередко происходит кратковременное пробуждение. По оси абсцисс – часы после засыпания. Синим цветом обозначены эпизоды БДГ-сна.

сна у человека.
Видно резкое сокращение длительности парадоксального сна

(БДГ) — от 8 часов у новорожденных до 1 часа у пожилых людей. Изменения в продолжительности медленно-волнового сна (МВ) не столь выражено; уменьшение от 8 часов до примерно 5 часов.

и этот же ритм наблюдается при парадоксальном сне.

В процессе

засыпания человек проходит 4 стадии, от спокойного бодрствования с закрытыми глазами (альфа-ритм) до собственно медленноволнового сна (дельта-ритм).

напоминает по характеру ЭЭГ состояние бодрствования, однако электроды не

регистрируют мышечной активности нигде, кроме глазных мышц.

(Б) с соответствующими записями ЭЭГ (так называемые «перерезки Бремера»

- по Бремеру, 1937). При перерезке на границе головного мозга со спинным (препарат А) в ЭЭГ сохранялась картина бодрствования, а при перерезке на уровне среднего мозга (препарат Б) получали препарат спящего мозга. Бремер заключил, что в изолированном головном мозгу (препарат А) имеется центр пробуждения, расположенный в продолговатом и среднем мозгу, а изолированный передний мозг (препарат Б) лишается связи с этим центром.

стимуляция ретикулярной формации ствола мозга вызывает пробуждение. Сон при

этом в то время рассматривался как следствие временной блокады активирующих восходящих влияний с одновременным «включением» таламокортикальных синхронизирующих процессов.

«активирующей ретикулярной формации» (представление о которой сформировалось благодаря работам

Бремера, Моруцци, Мегуна и других исследователей), существует большое количество центров, которые различаются по своим функциям, выделяемым нейромедиаторам и локализации в мозге.

Большинство из них действительно находятся в ретикулярной формации ствола мозга или вблизи нее, но часть из них – в гипоталамусе и других структурах мозга.

время бодрствования и сна

все эти медиаторы необходимы для поддержания бодрствующего и сознательного

состояния.

При их недостатке нейроны генерируют пачки импульсов с частотой несколько пачек в секунду. При этом они синхронизируются друг с другом, что выражается в генерации дельта-ритма в ЭЭГ (1-4 Гц) при медленноволновом сне (это своего рода «холостой ход» нейронных сетей).

При наличии этих медиаторов возникает более сложное распределение импульсов, с помощью которого происходит обработка информации и взаимодействие между нейронами, выражающееся в синхронизации на высоких частотах бета-ритма (15-25 Гц) и гамма-ритма (25-70 Гц и более).

In vivo: Импульсный разряд одного и того же нейрона коры при медленноволновом сне (слева) и при бодрствовании и сновидениях (справа)

In vitro: Импульсный разряд одного и того же нейрона коры группируется в пачки при отсутствии нейромедиаторов, однако под воздействием ряда медиаторов он резко меняет характер разряда и выдает одиночные импульсы.

вида сна – качественно различные состояния, каждое из которых

имеет свои управляющие центры.

общего центра в гипоталамусе, который выделяет орексин.

Функция орексина как

медиатора, ответственного за координацию других центров бодрствования, была открыта совсем недавно – около 2003 г., а сам орексин был открыт лишь немногим раньше – в 1998 г.

При потере хотя бы части орексиновых нейронов возникает нарколепсия – дневная сонливость.

и влияния на них орексиновых нейронов (показано красным). Орексиновые

нейроны немногочисленны и расположены в гипоталамусе (латеральном и вентро-медиальном ядрах). Предполагается, что именно выделение нейропептида орексина нейронами этих ядер переключает мозг в режим бодрствования.

1 — базальные ядра переднего мозга (выделяют ацетилхолин),
2 — ядра заднего гипоталамуса (туберомаммиллярное ядро) (выделяют гистамин),
3 — дорзальные ядра шва (выделяют серотонин),
4 — область покрышки моста (выделяет ацетилхолин и глутамат),
5 — голубое пятно (выделяет норадреналин).

Предполагаемые центры бодрствования:

(в вентролатеральном преоптическом ядре), медиатор — гамма-аминомасляная кислота (ГАМК);

активность нейронов незначительна в бодрствовании, но резко возрастает в период обычного сна и прекращается во время парадоксального.

Центр парадоксального сна: ретикулярная формация покрышки моста (латеродорзальная / педункуло-понтийная области покрышки моста), медиаторы — ацетилхолин и глутамат.

Парасомнии
- двигательные: сомнамбулизм (лунатизм), говорение во сне, бруксизм

(скрежетание зубами), качание головой, спазмы мышц ног и др.
- психические: ночные кошмары, феномен опьянения от сна и др.
- вегетативные: ночной энурез, апноэ (остановка дыхания) и храп, синдром внезапной смерти, нарушения ритма сердца и др.
- эпилептические припадки, связанные со сном