Сон человека, быстрый и медленный сон, как происходит сон. Чем отличается медленный сон от быстрого? Физиологические характеристики быстрого и медленного сна

Содержание

Люди интересовались природой сна всегда, ведь человек отдает данному физиологическому состоянию треть своей жизни. Это циклическое явление. За 7-8 часов отдыха проходит 4-5 циклов, включающих себя две фазы сна: быструю и медленную, каждую из которых можно рассчитать. Сколько длится каждая стадия, и какую ценность она несет для человеческого организма, попробуем разобраться.

Что такое фазы сна

Уже много столетий исследователи занимаются изучением физиологии сна. В прошлом веке ученым удалось записать биоэлектрические колебания, возникающие в коре головного мозга во время засыпания. Они узнали, что это циклический процесс, имеющий разные фазы, сменяющие друг друга. Снимается электроэнцефалограмма с помощью специальных датчиков, закрепленных на голове у человека. Когда испытуемый спит, приборы сначала записывают медленные колебания, которые впоследствии становятся частыми, затем снова замедляются: происходит смена фаз сновидения: быстрой и медленной.

Быстрая фаза

Циклы сна следуют один за другим. Во время ночного отдыха быстрая фаза следует за медленной. В это время повышаются ритмы сердцебиения и температура тела, глазные яблоки двигаются резко и быстро, дыхание становится частым. Мозг работает очень активно, поэтому человек видит множество сновидений. Фаза быстрого сна активизирует работу всех внутренних органов, расслабляет мышцы. Если человека разбудить, то он сможет в деталях рассказать сновидение, ведь в этот период мозгом происходит переработка информации, полученной за день, возникает обмен между подсознанием и сознанием.

Медленная фаза

Колебания на электроэнцефалограмме медленного ритма делятся на 3 стадии:

  1. Дремота. Замедляется дыхание и другие реакции, сознание уплывает, появляются разные образы, но человек еще реагирует на окружающую действительность. В этой стадии часто приходят решения задач, появляются озарения, идеи.
  2. Неглубокий сон. Происходит отключение сознания. Сердечный ритм и температура тела снижаются. В этот период сновидящего легко разбудить.
  3. Глубокий сон. На этой стадии человека разбудить сложно. В организме происходит активная выработка гормона роста, регулируется работа внутренних органов, происходит регенерация тканей. На этой стадии у человека могут возникать кошмары.

Последовательность фаз сна

У здорового взрослого человека стадии сновидения проходят всегда в одинаковой последовательности: 1 медленная фаза (дремота), затем 2,3 и 4, затем обратный порядок, 4, 3 и 2, а потом быстрый сон. Все вместе они образуют один цикл, повторяющийся 4-5 раз за одну ночь. Продолжительность двух этапов сновидения может меняться. В первом цикле фаза глубокого сна очень короткая, а на последней стадии ее вообще может не быть. На последовательность и длительность этапов может оказывать влияние эмоциональный фактор.

Глубокий сон

В отличие от сна быстрого, глубокая фаза имеет более длительную продолжительность. Ее еще называют ортодоксальной или медленноволновой. Ученые предполагают, что это состояние отвечает за восстановление энергозатрат и укрепление функций защиты организма. Исследования показали, что начало фазы медленных волн разделяет мозг на активные и пассивные участки.

При отсутствии сновидения отключаются области, отвечающие за сознательные действия, восприятие, мышление. Хотя во время глубокой фазы сердечный ритм и мозговая активность снижаются, замедляется катаболизм, однако память прокручивает уже изученные действия, о чем свидетельствуют внешние признаки:

  • подергивания конечностей;
  • особый порядок дыхания;
  • воспроизведение разных звуков.

Длительность

У каждого человека индивидуальная норма дельта-сна (глубокой фазы). Некоторым людям хватает 4 часа отдыха, а другим нужно 10, чтобы чувствовать себя нормально. У взрослого человека глубокая фаза занимает от 75 до 80% всего времени сна. С наступлением старости эта продолжительность уменьшается. Чем меньше дельта-сон, тем быстрее происходит старение организма. Чтобы повысить его длительность, необходимо:

  • составить более эффективный график бодрствования/отдыха;
  • перед ночным отдыхом за пару часов давать организму физическую нагрузку;
  • не пить кофе, алкоголя, энергетиков, не курить и не переедать незадолго до окончания бодрствования;
  • спать в проветренном помещении при отсутствии света и посторонних звуков.

Стадии

Структура сна в глубокой фазе неоднородна и состоит из четырех non-rem фаз:

  1. В первый эпизод происходит запоминание и осмысление сложностей, которые были в течение дня. На стадии дремоты мозг ищет решение задач, возникших во время бодрствования.
  2. Вторую фазу называют еще «сонные веретена». Движения мышц, дыхание и сердечный ритм замедляются. Активность мозга плавно затухает, но могут быть краткие моменты особой остроты слуха.
  3. Дельта-сон, при котором происходит смена поверхностной стадии на очень глубокую. Длится всего 10-15 минут.
  4. Сильный глубокий дельта-сон. Считается самым значимым, поскольку на протяжении всего периода мозг реконструирует способность работать. Четвертую фазу отличает то, что спящего человека разбудить очень сложно.

Быстрый сон

БГД (быстрое движение глаз) - фаза или от английского rem-сон отличается усиленной работой мозговых полушарий. Самое большое различие – стремительное вращение глазных яблок. Другие характеристики быстрой фазы:

  • непрерывное движение органов зрительной системы;
  • яркие сновидения броско разрисованы, наполнены движением;
  • самостоятельное пробуждение благоприятное, дает хорошее самочувствие, энергию;
  • температура тела растет из-за энергичного метаболизма и сильного прилива крови.

Длительность

После засыпания человек большую часть времени проводит в медленной фазе, а быстрый сон длится от 5 до 10 минут. Под утро соотношение стадий меняется. Периоды БГД становятся длиннее, а глубокого – короче, после чего человек просыпается. Быстрая стадия гораздо важнее, поэтому если прервать ее искусственным путем, то это неблагоприятно скажется на эмоциональном состоянии. Человека на протяжении дня будет преследовать сонливость.

Стадии

Быстрая фаза, которую еще называют парадоксальным сном, является пятой стадией сновидения. Хотя человек находится в полной неподвижности из-за полного отсутствия мышечной активности, состояние напоминает бодрствование. Глазные яблоки под сомкнутыми веками периодически совершают быстрые движения. Из 4 стадии медленного сна человек возвращается во вторую, после чего наступает БДГ-фаза, которая заканчивает цикл.

Ценность сна по часам – таблица

Сколько человеку нужно спать – точно сказать невозможно. Данный показатель зависит от индивидуальных особенностей, возраста, нарушения сна и режима дня. Младенцу для восстановления организма может понадобиться 10 часов, а школьнику – 7. Средняя продолжительность сна, по мнению специалистов, варьируется от 8 до 10 часов. Когда у человека правильно чередуется быстрый и медленный сон, то даже за короткий период восстанавливается каждая клеточка в организме. Оптимальным временем для отдыха является период до полуночи. Рассмотрим эффективность сна по часам в таблице:

Начало сна

Ценность отдыха

Лучшее время для пробуждения

Если обратиться к таблице ценности сновидения, то можно увидеть, что меньше пользы для отдыха приносит время с 4 до 6 утра. Этот период лучший для пробуждения. В это время солнышко встает, организм наполнен энергией, ум максимально чистый и ясный. Если постоянно просыпаться вместе с рассветом, то усталость и болезни будут не страшны, а успеть сделать за день можно намного больше, чем после позднего подъема.

В какую фазу лучше просыпаться

Физиология сна такова, что человеку важны все стадии отдыха. Желательно, чтобы за ночь прошло 4-5 полных цикла по 1,5-2 часа. Лучшее время для подъема у каждого человека свое. К примеру, совам лучше просыпаться с 8 до 10 утра, а жаворонки встают в 5-6 часов. Что касается стадии сновидения, то и здесь все неоднозначно. С позиции структуры и классификации фаз лучшее время для пробуждения – те пара-тройка минут, которые приходятся на окончание одного цикла и начало другого.

Как проснуться в фазу быстрого сна

Поскольку циклы повторяются, а продолжительность медленной фазы увеличивается до 70% ночного отдыха, для пробуждения желательно поймать конец БДГ-стадии. Рассчитать это время сложно, но чтобы облегчить себе жизнь, желательно найти мотивацию вставать утром пораньше. Для этого нужно научиться сразу после пробуждения не валяться в кровати без дела, а проводить дыхательную гимнастику. Она насытит мозг кислородом, активизирует обмен веществ, даст заряд положительной энергии на весь день.

Как рассчитать фазы сна

Самостоятельный расчет сложен. В интернете можно найти калькуляторы циркадных ритмов, но у этого способа тоже есть недостаток. Данное новшество основывается на средних показателях, не учитывает индивидуальные особенности организма. Самый надежный метод расчета – обратиться в специализированные центры и лаборатории, где медики, подключив приборы к голове, определят точные данные по сигналам и колебаниям головного мозга.

Самостоятельно рассчитать стадии сна человека можно примерно так. Продолжительность (средняя) медленной стадии – 120 минут, а быстрой – 20 минут. С момента, когда вы ложитесь спать, отсчитайте 3-4 таких периода и ставьте будильник так, чтобы время подъема попало на заданный промежуток времени. Если вы ложитесь в начале ночи, например, в 22:00, то смело планируйте проснуться в период с 04:40 до 05:00. Если для вас это слишком рано, то следующая стадия для правильного подъема будет находиться во временном промежутке с 07:00 до 07:20.

Видео

Внимание! Информация, представленная в статье, носит ознакомительный характер. Материалы статьи не призывают к самостоятельному лечению. Только квалифицированный врач может поставить диагноз и дать рекомендации по лечению, исходя из индивидуальных особенностей конкретного пациента.

Нашли в тексте ошибку? Выделите её, нажмите Ctrl + Enter и мы всё исправим!

Весь сон делится на два принципиально различных вида - это медленный сон и быстрый сон. В свою очередь, медленный сон делится на 4 фазы. Получается, что всего различается 5 фаз сна.

Медленный сон

Также она называется стадией дремоты. Для нее характерно обдумывание и переживание проблем, возникших в течение дня. Мозг по инерции пытается найти решение задач, над которыми он работал, находясь в состоянии бодрствования. Человек может видеть образы, которые реализуют решение проблемы.

Происходит дальнейшее снижение мышечной активности, пульс и дыхание замедляются. Мозг постепенно перестает работать. Для этой стадии характерны короткие вспышки слуховой чувствительности. Несколько раз в минуту человек находится в состоянии, когда его очень легко разбудить.

Является переходной. Различия между третей и четвертой фазами сна заключается в количестве дельта-колебаний. Но в такие подробности мы вникать не будем.

Характеризуется наиболее глубоким сном. Считается наиболее важной, так как в это время мозг получает самый полноценный отдых и восстанавливает свою работоспособность. В четвертой фазе сна человека сложно разбудить. Случаи разговора во сне или лунатизма происходят как раз в это фазе.
Первые две фазы считаются поверхностным медленным сном, а вторые две - глубоким. Медленный сон еще называется ортодоксальным сном или non-REM-сном.

На сайте http://androidnetc.org/category/neobxodimye вы можете скачать приложения для android . Например, одно из предлагаемых приложений Sleep Time будет анализировать колебания вашего тела, и определять, в какой фазе сна на данный момент вы находитесь. Когда придет время пробуждения, будет выбран самый подходящий момент для вашего пробуждения. Очень много полезных приложений! Зайдите на сайт и убедитесь в этом сами.

Быстрый сон (REM-сон)

Эта стадия еще называется БДГ-сном (от англ. rapid eye movements, что значит «быстрые движения глаз»). Как вы уже догадались, для быстрого сна характерны ускоренные движения глазных яблок под закрытыми веками - это является первым принципиальным отличием от медленного сна.

Вторым отличие является то, что в фазе быстрого сна мозг совсем не отдыхает, а наоборот, активизируется. Повышается также частота сердечных сокращений, но при этом крупные мышцы полностью расслаблены.

А самое интересное, что в фазе быстрого сна человека разбудить сложнее всего, хотя его состояние наиболее приближено к состоянию бодрствования. Поэтому быстрый сон еще называют парадоксальным.
Не совсем понятно назначение быстрого сна. Существуют несколько предположений по этому поводу:

1. В стадии быстрого сна мозг раскладывает по полочкам полученную информацию.
2. Мозг анализирует условия окружающей среды, в которых находится организм и вырабатывает стратегию адаптации. Косвенным подтверждением этого суждения является тот факт, что у новорожденных быстрый сон составляет 50%, у взрослых - 20-25%, у пожилых людей - 15%.

Но есть один факт, который не вызывает споров - в быстром сне к нам приходят самые яркие сновидения! В других стадиях сны тоже присутствуют, но они размыты и мы очень плохо их помним. Ученые также утверждают, что сон хорошо запомнится вам, только если вы проснетесь в фазе быстрого сна.

Последовательность стадий сна

Сон начинается с 1-й фазы, которая длится примерно 10 минут. Потом последовательно идут 2-я, 3-я, и 4-я фазы. Затем в обратном порядке - 3-я, 2-я и наступает фаза быстрого сна. Все вместе они образуют цикл, который повторяется 4-5 раз за ночь.

При этом изменяется продолжительность разных фаз от цикла к циклу. В первом цикле быстрый сон совсем короткий, большее время занимает глубокий медленный сон. А вот в последних циклах глубокого сна может совсем не быть. Обычно один цикл составляет 90-100 минут.

А теперь самое интересное. От того, в какой фазе сна вы проснетесь, зависит ваше самочувствие. Самым неподходящим для пробуждения является глубокий сон. Проснувшись из глубокого сна, вы будете чувствовать себя разбитым.

Лучше всего просыпаться после окончания фазы быстрого сна, то есть в начале первой или второй фазы. Просыпаться из быстрого сна не рекомендуется.
Теперь у вас наверняка возник вопрос о том, как же сделать так, чтобы проснуться в нужной фазе.

Выскажу только одну мысль по этому поводу. Как уже было сказано, в стадии глубокого сна человека достаточно сложно разбудить. Поэтому, если ваш сон прерывается естественным способом, а не звонком будильника, то вы, скорее всего, проснетесь в нужной фазе.

Теперь немного о важности быстрого и медленного сна. Некоторые ученые говорят о том, что быстрый сон - это пережиток прошлого, якобы он не нужен человеку, так же как и аппендикс.

В пользу этого утверждения приводятся такие факты:

Если принудительно ограничивать длительность сна, то продолжительность глубокой фазы сна практически не изменяется, мозг сокращает в первую очередь продолжительность быстрого сна.

Но ведь это лишь доказывает, что глубокий сон более важен, чем быстрый - не больше!

Были проведены опыты, когда людей в течение двух недель полностью лишали быстрого сна. При этом состояние здоровья их никак не ухудшалось.

Две недели это не так уж и много, если учесть, что некоторые люди могут столько времени прожить вообще без сна.

А вот другие ученые проводили опыты на крысах. В результате через 40 дней без быстрого сна крысы погибали.

Процесс сна — это совсем мало изученное явление. Ученым-сомнологам в будущем предстоит найти ответы на множество спорных вопросов.
Ну а нам необходимо заботиться о своем сне и вести здоровый образ жизни!

Засыпание

Непосредственно перед сном наступает состояние сонливости, снижения активности мозга , характеризующееся:

  1. снижением уровня сознания ;
  2. понижением чувствительности сенсорных систем;
  3. урежением частоты сердечных сокращений, снижением секреторной деятельности желёз (слюнных → сухость слизистой рта; слёзных → жжение глаз , слипание век).

Структура сна

Фаза быстрого сна от цикла к циклу удлиняется, а глубина сна снижается. Быстрый сон прервать труднее, чем медленный, хотя именно быстрый сон ближе к порогу бодрствования. Прерывание быстрого сна вызывает более тяжёлые нарушения психики по сравнению с нарушениями медленного сна. Часть прерванного быстрого сна должна восполняться в следующих циклах.

Предполагают, что быстрый сон обеспечивает функции психологической защиты, переработку информации, ее обмен между сознанием и подсознанием.

Лишение сна является очень тяжёлым испытанием. В течение нескольких дней сознание человека теряет ясность, он испытывает непреодолимое желание уснуть, периодически «проваливается» в пограничное состояние со спутанным сознанием. Этот способ психологического давления недаром использовался при допросах, в настоящее время он рассматривается как изощрённая пытка .

Примечания

См. также

  • Полёты во сне
  • Hypersomnia
  • Синдром внезапной смерти детей (СВС у грудных детей)
  • Dream dictionary

Ссылки

На русском языке

На английском языке

  • It"s the Little Things: Daily Routines . The Whole Child - For Early Care Providers . Public Broadcasting Service (PBS).

Литература

На русском языке

  • Вейн А. М. Патология мозга и структура ночного сна. Материалы симпоз. «Механизмы сна». - Л.: Наука, 1971.
  • Международная классификация болезней (МКБ-10). Классификация психических и поведенческих расстройств: клинические описания и указания по диагностике / Пер. с англ. (WHO, 1992). - СПб.: Оверлайд, 1994.
  • Роттенберг В. С. Адаптивная функция сна, причины и проявления ее нарушения. - М.: Наука, 1982.
  • Э. Р. Доддс. Образы сновидений и образы культуры // Доддс Э. Р. Греки и иррациональное. СПб., 2000, с.152-197.
  • И. А. Протопопова . О сновидениях в античной Греции // Русская антропологическая школа. Труды Вып. 2. М.: РГГУ, 2004, с. 163-190

На английском языке

  • Chapter 3 // Dynamics of Complex Systems. - 2003.
  • Foldvary-Schaefer N, Grigg-Damberger M (Feb 2006). "Sleep and epilepsy: what we know, don"t know, and need to know.". J Clin Neurophysiol 23 (1): 4-20. J Psychiatr Res. 1974;10:283-306.
  • Tamar Shochat and Sonia Ancoli - Specific Clinical Patterns in Aging - Sleep and Sleep Disorders
  • Zepelin H. Normal age related changes in sleep. In: Chase M, Weitzman ED, eds. Sleep Disorders: Basic and Clinical Research. New York: SP Medical; 1983:431-434.
  • Morrissey M, Duntley S, Anch A, Nonneman R (2004). "Active sleep and its role in the prevention of apoptosis in the developing brain.". Med Hypotheses 62 (6): 876-9. PMID 15142640 .
  • Marks G, Shaffery J, Oksenberg A, Speciale S, Roffwarg H (Jul-Aug 1995). "A functional role for REM sleep in brain maturation.". Behav Brain Res 69 (1-2): 1-11. PMID 7546299 .
  • Mirmiran M, Scholtens J, van de Poll N, Uylings H, van der Gugten J, Boer G (Apr 1983). "Effects of experimental suppression of active (REM) sleep during early development upon adult brain and behavior in the rat.". Brain Res

    Электроэнцефалограмма выделена красной рамкой, фаза быстрого сна подчеркнута Фаза быстрого сна (синоним: БДГ фаза или REM фаза, от БДГ быстрые движения глаз, англ. … Википедия

    • Электроэнцефалограмма, фаза быстрого сна выделена красной рамкой Фаза быстрого сна (синоним: БДГ фаза, от БДГ быстрые движения глаз, англ. Rapid eye movement) фаза сна, характеризующаяся повышенной активностью головного мозга. Одним из признаков… … Википедия

    СНА «МЕДЛЕННОГО» ФАЗА - одна из двух основных фаз сна, во время которой наблюдаются тонические (стойкие) изменения вегетативных и моторных показателей: снижается тонус мускулатуры, замедляется дыхание, сердечный ритм. На стадии «медленного» сна пороги поведенческого… … Психомоторика: cловарь-справочник Википедия

    СОН - – психическое состояние, характеризующееся отрешенностью человека от окружающего мира. В физиологическом отношении сон является условием для восстановления жизненных сил и запаса энергии в организме человека. В психологическом плане сон – это… … Энциклопедический словарь по психологии и педагогике

    - (σ ритм, сонные веретёна, веретенообразная активность, взрывная или вспышечная активность, веретенообразные вспышки, α подобный ритм животных, барбитуровые веретёна) один из основных и наиболее чётко выраженных элементов спонтанной ЭЭГ,… … Википедия

    Запрос «Лунатизм» перенаправляется сюда; см. также другие значения. Сомнамбулизм … Википедия

Быстрый сон (REM-сон) представляет собой уникальную фазу сна млекопитающих, характеризующуюся случайным движением глаз, низким мышечным тонусом по всему телу и способностью спящего видеть сны. Данная фаза также известна как парадоксальный сон (PS) и в некоторых случаях как десинхронизированный сон по причине физиологического сходства с состоянием бодрствования, включающего быстрые, низковольтные и десинхронизированные мозговые волны. Электрическая и химическая активность, регулирующая данную фазу, происходит из ствола головного мозга и характеризуется более заметным избытком нейротрансмиттера ацетилхолина в сочетании с практически полным отсутствием моноаминовых нейротрансмиттеров гистамина, серотонина и норэпинефрина. Быстрый сон физиологически отличается от других фаз сна, которые в целом носят название глубокий сон (NREMS, синхронизированный сон). Быстрый и глубокий сон чередуются в течение одного цикла сна, который длится около 90 минут у взрослых людей. Так как циклы сна возобновляются, они сменяются в направлении более высокой доли быстрого сна. Переход к быстрому сну связан с заметными физическими изменениями, начиная с электрических импульсов, называемых понто-геникуло-окципитальными волнами, которые происходят из ствола головного мозга. У организмов в фазе быстрого сна приостанавливается центральный гомеостаз, допуская большие колебания в дыхании, терморегуляции и циркуляции, которые не наблюдаются во всех других фазах сна или пробуждения. Тело резко теряет мышечный тонус, вступая в состояние, известное как атония быстрого сна. Быстрые движения глаз и их связь со сновидениями были установлены Натаниелем Клейтманом и его студентом Евгением Азерински в 1953 г. и позднее описаны исследователями, включая Уильяма Демента и Мишеля Жуве. Множество экспериментов включало пробуждение субъектов, когда они начинали впадать в фазу быстрого сна, таким образом, испытывая состояние, известное как депривация быстрого сна. Субъектам позволялось спать в обычном порядке, допуская незначительное восстановление быстрого сна. Техники нейрохирургии, инъекции химических веществ, электроэнцефалография, позитронно-эмиссионная томография и, разумеется, отчеты спящих после пробуждения использовались для изучения этой фазы сна.

Физиология

Электрическая активность головного мозга

Быстрый сон называется «парадоксальным» в связи с его сходством с пробуждением. Хотя тело парализовано, головной мозг действует в некоторой степени как в состоянии бодрствования. Электроэнцефалография во время быстрого сна обычно показывает быстрые, десинхронизированные, низкоамплитудные «мозговые волны» (нейронные колебания), которые отличаются от медленных δ (дельта) волн глубокого сна, но имеют сходства с паттернами, наблюдаемыми во время бодрствования. Важной составляющей этих волн является θ (фета) ритм в гиппокампе. Кора демонстрирует 40–60 Гц гамма-волны, как при пробуждении. Кортикальные и таламические нейроны в мозге при бодрствовании или в фазе парадоксального сна более деполяризованы, т.е. могут «возбуждаться» более быстро, чем в мозге в фазе глубокого сна. Правое и левое полушария мозга более согласованы в стадии быстрого сна, особенно во время осознанных сновидений. Быстрый сон перемежается PGO (понто-геникуло-окципитальными) волнами, импульсами электрической активности, происходящими из ствола головного мозга. Эти волны наблюдаются в кластерах примерно каждые 6 секунд в течение 1–2 минут во время перехода от глубокого сна к парадоксальному. Они демонстрируют максимальную амплитуду после смещения в зрительную кору и вызывают «быстрые движения глаз» в парадоксальной фазе сна. Энергия головного мозга, использующаяся в фазе быстрого сна, как определено обменом кислорода и глюкозы, равна или превышает количество энергии, используемое при пробуждении. Скорость в глубоком сне на 11–40% ниже.

Химические вещества головного мозга

По сравнению с медленноволновым сном, и бодрствование, и фаза парадоксального сна включают повышенное использование нейротрансмиттера ацетилхолина, который может вызывать более быстрые мозговые волны. Моноаминовые нейротрансмиттеры норэпинефрин, серотонин и гистамин полностью недоступны. Инъекции ингибиторов ацетилхолинэстеразы, которые эффективно повышают доступность ацетилхолина, вызывают парадоксальный сон у людей и других животных даже в фазе медленноволнового сна. Карбахол, который подражает действию ацетилхолина на нейроны, обладает аналогичным влиянием. У пробуждающихся людей те же инъекции вызывают парадоксальный сон, только если моноаминовые нейротрансмиттеры уже израсходованы. Два других нейротрансмиттера, орексин и гамма-аминобутановая кислота (GABA), способствуют бодрствованию, ослабляют глубокий сон и ингибируют парадоксальный сон. В отличие от резких переходов электрических паттернов, химические изменения в головном мозге демонстрируют непрерывные периодические колебания.

Роль ствола головного мозга

Нейронная активность во время быстрого сна наблюдается в стволе головного мозга, в особенности в понтинной покрышке и голубом пятне. Согласно гипотезе активации-синтеза, предложенной Робертом МакКарли и Алланом Гобсоном в 1975–1977 гг., контроль на протяжении фазы быстрого сна включает пути «REM-включающих» и «REM-выключающих» нейронов в стволе головного мозга. REM-включающие нейроны преимущественно холинергические (т.е. включает ацетилхолин); REM-выключающие нейроны активируют серотонин и норадреналин, которые, помимо других функций, подавляют REM-включающие нейроны. МакКарли и Гобсон свидетельствуют, что REM-включающие нейроны фактически стимулируют REM-выключающие нейроны, таким образом, обеспечивая механизм циклического повторения быстрого и глубокого сна. Они использовали уравнения Лотка-Вольтерра для описания данной циклической обратной зависимости. Каюза Сакаи и Мишель Жуве выдвинули аналогичную модель в 1981 г. В то время как ацетилхолин проявляется в коре в равной степени во время бодрствования и фазы быстрого сна, он наблюдается в более высоких концентрациях в стволе головного мозга во время фазы быстрого сна. Выведение орексина и GABA могут привести к отсутствию других возбудительных нейротрансмиттеров. Исследование в 1990-х, использовавшее позитронно-эмиссионную томографию, подтвердило роль ствола головного мозга. Оно также свидетельствует, что, в пределах переднего мозга, лимбическая и паралимбическая системы, обычно связанные с эмоциями, в большей степени демонстрируют активацию, чем другие области. Области мозга, активированные во время быстрого сна, практически противоположны тем, которые активируются во время глубокого сна.

Движения глаз

Большая часть движений глаз при “быстром” сне фактически менее быстрая, чем обычно наблюдается у бодрствующих людей. Они также короче по продолжительности и более вероятно возвращаются к исходной точке. Около семи таких возвращений наблюдается в течение одной минуты быстрого сна. В то время как в медленноволновом сне глаза могут расходиться, глаза у спящего в фазе парадоксальной фазе сна двигаются совместно. Эти движения глаз следуют за понто-геникуло-окципитальными волнами, происходящими из ствола головного мозга. Движения глаз сами по себе могут иметь отношение к зрительному чувству, испытываемому во сне, но непосредственная связь должна быть точно установлена. Наблюдалось, что у слепых от рождения людей, которые обычно не имеют зрительных образов в сновидениях, во время быстрого сна глаза все же двигаются.

Циркуляция, дыхание и терморегуляция

В общих словах, организм приостанавливает гомеостаз во время фазы парадоксального сна. Частота сердечных сокращений, сердечное давление, минутный сердечный выброс, артериальное давление и частота дыхания быстро становятся нерегулярными, когда организм вступает в фазу быстрого сна. В целом, дыхательные рефлексы, такие как реакция на гипоксию, ослаблены. В общем, головной мозг в меньшей степени контролирует дыхание; электрическое стимулирование связанных с дыханием регионов мозга не оказывает влияния на легкие, как во время глубокого сна или при бодрствовании. Колебания частоты сердечных сокращений и артериального давления стремятся совпадать с PGO-волнами и быстрыми движениями глаз, подергиваниями или внезапными изменениями дыхания. Эрекция пениса (ночная эрекция или NPT) обычно сопутствует фазе быстрого сна у крыс и людей. Если мужчина страдает эректильной дисфункцией (ED) во время бодрствования, но демонстрирует эпизоды ночной эрекции во время фазы быстрого сна, это свидетельствует, что эректильная дисфункция имеет скорее психологическую причину, чем физиологическую. У женщин эрекция клитора (ночная клиторальная эрекция или NCT) вызывает сопутствующее увеличение вагинального кровотока и транссудации (т.е. выделения смазки). На протяжении нормальных ночей сна пенис и клитор могут находиться в состоянии эрекции от одного часа до трех часов и половины продолжительности фазы быстрого сна. Температура тела недостаточно регулируется во время быстрого сна и, таким образом, организмы становятся более чувствительными к температурам за пределами их термонейтральной зоны. Кошки и другие мелкие покрытые мехом млекопитающие вибрируют и дышат быстрее для регулирования температуры во время глубокого сна, но не быстрого сна. За счет потери мышечного тонуса животные теряют способность регулировать температуру за счет движения тела. (Тем не менее, даже кошки с понтинными повреждениями, препятствующими мышечной атонии во время быстрого сна, не регулируют температуру посредством вибрирования.) Нейроны, которые обычно активируются в ответ на холодные температуры-запускающиеся для нейронной терморегуляции-не активируются во время фазы быстрого сна, так как делают это во время глубокого сна и бодрствования. Следовательно, горячие или холодные температуры окружающей среды могут снижать долю быстрого сна, а также общее количество сна. Другими словами, если организм находится в конце фазы глубокого сна, и показатели температуры выходят за пределы определенного диапазона, он не вступит в фазу быстрого сна во избежание дерегуляции, позволяя температуре медленно меняться в отношении желаемого значения. Данный механизм может быть «обманут» искусственным нагреванием головного мозга.

Мышцы

Атония быстрого сна, практически полный паралич тела, достигается посредством ингибирования двигательных нейронов. Когда организм вступает в фазу быстрого сна, двигательные нейроны по всему организму подвергаются гиперполяризации: их негативный трансмембранный потенциал снижается на дополнительные 2–10 милливольта, таким образом, растет предел, который должен превышать стимул для их активации. Мышечное ингибирование может быть результатом недоступности моноаминовых нейропередатчиков, избытка ацетилхолина в стволе головного мозга и, возможно, механизмов, использующихся для мышечного ингибирования при бодрствовании. Продолговатый мозг, расположенный между варолиевым мостом и остистым отростком, обладает способностью распространяющегося на многие организмы мышечного ингибирования. Могут наблюдаться некоторые локализованные мышечные сокращения и рефлексы. Отсутствие атонии быстрого сна вызывает нарушение поведения во время быстрого сна, страдающие от которого осуществляют физические действия во время сновидений. (Альтернативное объяснение заключается в том, что спящий «действует во сне»: мышечный импульс предшествует мысленному представлению. Данное объяснение также может распространяться на обычных спящих, у которых сигналы к мышцам подавлены.) (Следует заметить, что обычный лунатизм наблюдается во время медленноволнового сна.) Нарколепсия, в отличие от этого, включает чрезмерную и нежелательную атонию быстрого сна-т.е. катаплексию и избыточную дневную сонливость во время бодрствования, гипнагогические галлюцинации перед вступлением в фазу медленноволнового сна или сонный паралич во время бодрствования. Другие психиатрические расстройства включают депрессию, которая связана с непропорциональной фазой быстрого сна. Пациенты с потенциальными нарушениями сна обычно диагностируются посредством полисомнограммы. Повреждения варолиевого моста, предотвращающие атонию быстрого сна, вызывают «нарушение поведения во время быстрого сна» у животных.

Психология

Сновидение

Фаза быстрого сна со времени ее открытия тесно связывалась со сновидениями. Пробуждение спящих во время фазы быстрого сна представляет собой распространенный экспериментальный метод получения отчетов о снах; 80% нейротипичных людей сообщают об определенном типе сновидений в данных условиях. Спящие, разбуженные во время фазы быстрого сна, стремятся дать более долгие повествовательные описания сновидений, которые они пережили, и оценить сновидения по продолжительности как более длительные. Об осознанных сновидениях сообщается наиболее часто в фазе быстрого сна. (Фактически они должны приниматься во внимание как гибридное состояние, объединяющее существенные элементы быстрого сна и осознанность бодрствования.) Мыслительные процессы, которые происходят во время быстрого сна, наиболее часто имеют отличительные признаки сновидений, включая повествовательную структуру, осознанность (экспериментальное сходство с жизнью наяву) и объединение инстинктивных мотивов. Гобсон и МакКарли предположили, что PGO-волны, характерные для “фазического” быстрого сна, могут обеспечивать зрительную кору и передний мозг электрическим возбуждением, которое усиливает галлюцинаторные аспекты сновидения. Тем не менее, люди, разбуженные во время сна, не сообщают о значительно более причудливых сновидениях во время фазического быстрого сна по сравнению с тоническим быстрым сном. Другая возможная связь между двумя феноменами может заключаться в том, что более высокий предел прекращения чувствительности во время фазы быстрого сна позволяет мозгу в дальнейшем передвигаться вдоль нереалистичных и специфических цепочек мыслей. Некоторые сновидения могут наблюдаться во время фазы глубокого сна. “Чутко спящие” могут наблюдать сновидения во время стадии 2 глубокого сна, в то время как “крепко спящие”, после пробуждения на данной стадии, скорее всего, сообщат о “мышлении”, а не “сновидении”. Определенные научные усилия определить уникальную аномальную природу сновидений, предпринятые во время сна, были вынуждены сделать вывод, что мышление наяву может быть не в меньшей степени причудливым, особенно в условиях снижения чувствительности. По причине сновидений во время глубокого сна, некоторые исследователи сна категорически отвергают важность связи сновидений с фазой быстрого сна. Перспектива того, что хорошо известные неврологические аспекты быстрого сна сами по себе не являются причиной сновидений, свидетельствует о необходимости переоценки нейробиологии сновидения по существу. Некоторые исследователи парадоксального сна старой гвардии (Демент, Гобсон, Жуве), тем не менее, противятся идее об отсутствии связи сновидений с фазой быстрого сна.

Творческие способности

После пробуждения из фазы быстрого сна сознание “гиперассоциативно”-более восприимчиво к семантическому инструктированию. Люди, пробуждающиеся из фазы быстрого сна, лучше выполняют такие задания, как анаграммы и решение творческих проблем. Сон способствует процессу, посредством которого творческие способности преобразуют ассоциативные элементы в новые комбинации, которые практичны и отвечают определенным требованиям. Это происходит скорее в фазе быстрого сна, чем в фазе глубокого. Вряд ли это связано с процессами памяти, но приписывается изменениям во время фазы быстрого сна в холинергическом и норадренергическом нейромодулировании. Высокие уровни ацетилхолина в гиппокампе подавляют обратную связь гиппокампа с неокортексом, в то время как более низкие уровни ацетилхолина и норэпинефрина в неокортексе стимулируют неконтролируемое усиление ассоциативной активности в неокортикальных регионах. Это противоположно осознанности бодрствования, где высокие уровни норэпинефрина и ацетилхолина ингибируют повторяющиеся соединения в неокортексе. Фаза быстрого сна посредством данного процесса усиливает творческие способности, позволяя «неокортикальным структурам реорганизовывать ассоциативные иерархии, в которых информация из гиппокампа заново интерпретируется относительно предыдущих семантических представлений или узлов.»

Продолжительность

В цикле сна продолжительностью менее 20 часов организма чередуются фазы глубокого сна (медленные, большие, синхронизированные мозговые волны) и парадоксального сна (быстрые, десинхронизированные волны). Сон наблюдается в тесной связи с большим циркадным ритмом, который оказывает влияние на сонливость и физиологические факторы, основываясь на внутренних часах организма. Сон может распределяться в течение всего дня или кластерами на протяжении одной части ритма: у ночных животных в течение дня и у дневных животных ночью. Организм возвращается к гомеостатической регуляции практически сразу же после окончания фазы быстрого сна. Во время ночного сна обычно наблюдается около четырех или пяти периодов быстрого сна; они достаточно короткие в начале сна и более долгие ближе к концу. Многие животные и некоторые люди склонны просыпаться или демонтируют период очень чуткого сна в течение короткого времени непосредственно после периода быстрого сна. Сравнительное количество быстрого сна в значительной степени меняется с возрастом. Новорожденный ребенок проводит более 80% общего времени сна в фазе быстрого сна. Во время фазы быстрого сна активность нейронов мозга достаточно сходна с активностью во время бодрствования; по этой причине фаза быстрого сна называется парадоксальным сном. Быстрый сон обычно занимает 20–25% общего времени сна у взрослых людей: около 90–120 минут ночного сна. Первый эпизод быстрого сна наблюдается по прошествии примерно70 минут после погружения в сон. Циклы имеют продолжительность около 90 минут, при этом каждый цикл включает большей частью быстрый сон. Новорожденные проводят больше времени в фазе быстрого сна, чем взрослые. Доля быстрого сна затем значительно снижается в детстве. Взрослые люди в целом склонны спать меньше, но фаза быстрого сна занимает примерно то же время, и вследствие этого быстрый сон занимает большую часть времени сна. Быстрый сон может быть разделен на тонический и фазический режимы. Тонический быстрый сон характеризуется фета-ритмами в головном мозге; фазический быстрый сон характеризуется PGO-волнами и фактическими “быстрыми” движениями глаз. Обработка внешнего стимула значительно ингибируется во время фазического быстрого сна, и недавние факты свидетельствуют, что спящие сложнее пробуждаются от фазического быстрого сна, чем от медленноволнового.

Действие депривации быстрого сна

Депривация быстрого сна значительно повышает число попыток впасть в фазу быстрого сна в спящем состоянии. В восстановительные ночи субъект впадает в стадию 3 и фазу быстрого сна более быстро и демонстрирует восстановление быстрого сна, что направлено к значительному повышению времени, затрачиваемого на быстрый сон, по сравнению с нормальными уровнями. Данные открытия согласуются с идеей, что быстрый сон биологически необходим. После завершения депривации могут развиться легкие психологические нарушения, такие как тревожность, раздражительность, галлюцинации и неспособность концентрироваться, а также может снизиться аппетит. Существуют также положительные последствия депривации быстрого сна. Некоторые симптомы депрессии подавляются депривацией быстрого сна; агрессия и пищевое поведение могут усилиться. Высокий уровень норадреналина выступает возможной причинной таких результатов. Насколько длительная депривация быстрого сна оказывает психологическое действие, остается предметом споров. Некоторые отчеты свидетельствуют, что депривация быстрого сна усиливает агрессивное и сексуальное поведение у лабораторных животных. Было доказано, что кратковременная депривация быстрого сна может облегчить определенные типы депрессии, когда депрессия связана с дисбалансом определенных нейротрансмиттеров. Хотя депривация сна в целом досаждает большей части населения, она неоднократно продемонстрировала облегчение депрессии, хотя и временное. Более половины субъектов, которые продемонстрировали такое облегчение, сообщают, что она становилась неэффективной после сна на следующую ночь. Таким образом, исследовали разрабатывают такие методы как изменение режима сна на некоторый период времени после периода депривации быстрого сна и объединение изменений режима сна с фармакотерапией для пролонгации действия. Предположительно большая часть антидепрессантов выборочно ингибирует быстрый сон в связи с их действием на моноамины, данное действие ослабляется после долгосрочного использования. Депривация сна стимулирует гиппокампальный нейрогенез в большей степени, чем данные антидепрессанты, но обусловлено ли это действие фазой быстрого сна, точно не известно. Исследования депривации быстрого сна на животных значительно отличаются от человеческих исследований. Существует доказательство, что депривация быстрого сна у животных имеет более серьезные последствия, чем у людей. Это может быть вызвано тем, что продолжительность времени депривации сна у животных значительно большая (до семидесяти дней), или что различные используемые протоколы более некомфортны и неприятны, чем протоколы для людей. Метод “цветочного горшка” включает расположение лабораторных животных над водой на платформе, настолько маленькой, что они падают с нее как только теряют мышечный тонус. Естественное неприятное пробуждение, результаты которого могут вызвать изменения организма, которые обязательно превосходят простое отсутствие фазы сна. Другой метод включает компьютерное наблюдение мозговых волн, завершаемое автоматической механической тряской клетки, когда животное впадает в фазу быстрого сна. Факты свидетельствуют, что депривация быстрого сна у крыс нарушает изучение нового материала, но не оказывает влияния на имеющуюся память. В одном исследовании крысы не научились избегать болезненный стимул после депривации быстрого сна, что могли сделать до депривации. Отсутствие нарушений научения было выявлено у людей, перенесших одну ночь депривации быстрого сна. Депривация быстрого сна у крыс вызывает повышение числа попыток впасть в фазу быстрого сна, а после депривации быстрый сон восстанавливается. У крыс, также как и кошек, депривация быстрого сна повышает возбудимость мозга (например, электрическая амплификация сенсорных сигналов), что снижает порог для пароксизмов при бодрствовании. Данное повышение возбудимости головного мозга аналогично у людей. Одно исследование также обнаружило снижение сенсорной возбудимости заднего мозга. Задний мозг в целом менее восприимчив к информации афферентного пути, поскольку восприимчив к повышению амплификации данных путей.

Быстрый сон у животных

Быстрый сон наблюдается у всех наземных млекопитающих, а также у птиц. Количество быстрого сна и время цикла варьируется среди животных; хищники испытывают большее удовольствие от быстрого сна, чем жертвы. Более крупные животные также стремятся находиться в фазе быстрого сна больше времени, возможно по причине того, что более высокая тепловая инерция их головного мозга и организма позволяет им переносить более долгую приостановку терморегуляции. Период (полный цикл быстрого и глубокого сна) длится около 90 минут у людей, 22 минуты у кошек и 12 минут у крыс. В утробе млекопитающие проводят более чем половину (50–80%) суток в фазе быстрого сна.

Гипотезы касательно функций быстрого сна

В то время как функция быстрого сна недостаточно понята, предлагается несколько теорий.

Память

Сон в целом способствует памяти. Быстрый сон может способствовать сохранению определенных типов памяти: в особенности процедурной, пространственной и эмоциональной памяти. Быстрый сон повышает последующие интенсивное научение у крыс, в особенности по прошествии нескольких часов, а в некоторых случаях по прошествии нескольких ночей. Экспериментальная депривация быстрого сна в некоторых случаях ингибирует консолидацию памяти, особенно в отношении сложных процессов (например, как выйти из сложного лабиринта). У людей наилучшее доказательство в отношении улучшения быстрым сном памяти заключается изучении процедур-новые способы движения тела (такое как перепрыгивание трамплина) и новые техники решения проблемы. Депривация быстрого сна нарушает вербальную (т.е. непроцедурную) память только в более сложных случаях, таких как запоминание долгих историй. Быстрый сон явно противодействует попыткам подавить определенные мысли. Согласно гипотезе двойственного процесса сна и памяти, две основные фазы сна соотносятся с различными типами памяти. “Полуночные” исследования протестировали данную гипотезу посредством задач на память, которые начинались либо перед сном, либо в средине ночи, либо начинались в середине ночи и оценивались утром. Медленноволновой сон, часть глубокого сна, важен для вербальной памяти. Искусственное увеличение глубокого сна улучшает восстановление из памяти на следующий день запомненных пар слов. Такер и др. показали, что дневной легкий сон, включающий только глубокий сон, усиливает вербальную память, но не процедурную. Согласно следующей гипотезе два типа сна взаимодействуют с целью консолидации памяти. Ингибиторы моноаминоксидазы (MAO) и трициклические антидепрессанты могут подавлять быстрый сон, но при этом отсутствуют свидетельства, что данные препараты вызывают нарушение памяти. Некоторые исследования показывают, что ингибиторы моноаминоксидазы улучшают память. Боле того, одно предметное исследование субъекта, который обладал непродолжительным или отсутствующим быстрым сном в связи с осколочным повреждением ствола головного мозга, не обнаружило, что его память была нарушена. (для более подробной критики связи между сном и памятью см. ссылку)) Имеющие непосредственное отношение к обзорам относительно функции быстрого сна в консолидации памяти, Грэм Митчисон и Фрэнсис Крик предположили в 1983 г., что за счет свойственной спонтанной деятельности функция быстрого сна «заключается в том, чтобы устранить определенные нежелательные режимы взаимодействия в сети клеток в коре головного мозга», процесс, который они определили как «разучение». В результате те воспоминания, которые актуальны (лежащий в основе которых нейронный субстрат достаточно силен для того, чтобы противостоять такой самопроизвольной, хаотической активации), в дальнейшем укрепляются, в то же время слабые, временные, «фоновые» воспоминания уничтожаются. Консолидация памяти во время парадоксального сна специфически взаимосвязана с периодами быстрого движения глаз, которое не происходит непрерывно. Одно объяснение данной взаимосвязи заключается в том, что электрические PGO-волны, которые предшествуют движениям глаз, также оказывают влияние на память. Быстрый сон может обеспечивать возможность для возникновения “разучения” в основных нейронных сетях, вовлеченных в гомеостаз, которые защищены от данного “синаптического даунскейлинга” во время глубокого сна.

Развитие стимулирования центральной нервной системы в качестве основной функции

Согласно другой теории, известной как Онтогенетическая гипотеза быстрого сна, данная фаза сна (также известная как активный сон у новорожденных) отчасти важна для развития мозга, возможно за счет того, что она обеспечивает нейронное стимулирование, которое необходимо новорожденным для образования зрелых нервных связей и для надлежащего развития нервной системы. Исследования, изучавшие действие депривации активного сна, показали, что депривация в ранние периоды жизни может привести к поведенческим проблемам, устойчивому нарушению сна, снижению массы головного мозга и аномальному масштабу клеточной смерти нейронов. В дальнейшем данную теорию поддержал факт, что количество быстрого сна у людей снижается возрастом, что также распространяется на другие виды (смотри ниже). Один важный теоретический вывод из Онтогенетической гипотезы заключается в том, что быстрый сон может не обладать жизненно важной функцией в отношении зрелого мозга, т.е. когда развитие центральной нервной системы завершено. Тем не менее, поскольку процессы нейронной пластичности не ограничиваются мозгом, быстрый сон может быть непрерывно вовлечен в нейрогенез у взрослых в качестве источника поддерживающего самопроизвольного стимулирования.

Защитная иммобилизация: предшественник сновидений

Согласно Цукаласу (2012 г.), быстрый сон представляет собой эволюционное преобразование хорошо известного защитного механизма, рефлекса притворной смерти. Данный рефлекс, также известный как животный гипноз или симулирование смерти, действует как последний способ защиты от атакующего хищника и заключается в общей иммобилизации животного таким образом, что оно кажется мертвым. Цукалас аргументирует, что нейрофизиология и феноменология данной реакции демонстрирует поразительные сходства с фазой быстрого сна; например, обе реакции контролируются стволом головного мозга, характеризуются параличом, симпатической активацией изменениями терморегуляции.

Переключение внимания

Согласно «гипотезе сканирования», непосредственные свойства быстрого сна связаны с переключением внимания в образах сновидения. Против этой гипотезы выступает то, что такие быстрые движения глаз наблюдаются у тех, кто родился слепым, а также у зародышей, несмотря на отсутствие зрения. Кроме того, бинокулярный быстрый сон несогласован (т.е. оба глаза могут не находится в одном направлении время от времени) и, таким образом, отсутствует точка фиксации. В поддержку данной теории исследователи обнаружили, что в целенаправленных сновидениях движение глаз направлено за действием в сновидении, что определено взаимосвязью движений глаз и тела у пациентов с нарушением поведения во время быстрого сна, который совершают действия из сновидений.

Другие теории

Другие теории свидетельствуют, что требуется отключение моноамина таким образом, что моноаминовые рецепторы в головном мозге могут восстанавливаться до достижения полной чувствительности. Более того, если быстрый сон периодически прерывается, человек компенсирует это более долгим быстрым сном, «восстановительным сном», при первой возможности. Некоторые исследователи приводят аргументы, что сохранение сложных мозговых процессов, таких как быстрый сон, свидетельствует, что они выполняют важную функцию для выживания млекопитающих и птиц. Он удовлетворяет важные физиологические потребности, жизненно важные для выживания в такой степени, что длительная депривация быстрого сна ведет к смерти экспериментальных животных. И у людей, и у экспериментальных животных утрата быстрого сна ведет к тяжелым поведенческим и физиологическим патологическим отклонениям. Утрата быстрого сна отмечалась при различных естественных и экспериментальных инфекциях. Выживаемость экспериментальных животных снижается, когда быстрый сон полностью ослаблен во время инфекций; это ведет к возможности того, что качество и количество быстрого сна в целом важно для нормальной физиологии организма. Защитная гипотеза быстрого сна была предложена Фредериком Снайдером в 1966 г. Она основана на наблюдениях, что за фазой быстрого сна у нескольких млекопитающих (крыса, еж, кролик и макака-резус) следует короткое пробуждение. Это не наблюдается у кошек и людей, хотя люди более легко могут пробуждаться от быстрого сна, чем от глубокого. Снайдер выдвинул гипотезу, что быстрый сон периодически активирует животных в целях проверки окружающей среды на возможных хищников. Эта гипотеза не объясняет мышечный паралич быстрого сна; тем не менее, логический анализ может показывать, что мышечный паралич проявляется с целью предотвращения полного пробуждения животного без необходимости, позволяя с легкостью погрузиться в глубокий сон. Джим Хорн, исследователь сна в университете Лафборо, свидетельствует, что быстрый сон у современных людей компенсирует сниженную потребность в пробуждении с целью поиска пищи. Другие теории заключаются в смазывании роговицы, нагревании головного мозга, стимуляции и стабилизации нейронных цепей, которые не были активированы во время бодрствования, развитии внутреннего стимулирования, способствующего развитию ЦНС, или в отсутствии целей, как будто бы он случайно создавался активацией головного мозга.

Открытие и дальнейшие исследования

Немецкий ученый Ричард Клу в 1937 г. Впервые открыл период быстрой электрической активности головного мозга кошек. В 1944 г. Оглмейер сообщил о 90-минутных циклах сна, демонстрирующих эрекцию у мужчин на протяжении 25 минут. В Университете Чикаго в 1952 г. Евгений Азерински, Натаниель Клейтман и Уильям К. Демент открыли фазы быстрого движения глаз во время сна и связали их со сновидениями. Их статья была опубликована 10 сентября 1953 г. Уильям Демент провел исследование депривации быстрого сна, эксперименты, в которых субъектов будили каждый раз, когда электроэнцефалограмма свидетельствовала о наступлении фазы быстрого сна. Он опубликовал статью «Действие депривации сна» в июне 1960 г. («депривация быстрого сна» стала более распространенным понятием в результате последующих исследований, показавших возможность глубокого сна.) Нейрохирургические эксперименты Мишеля Жуве и других в последующие два десятилетия привнесли понятие атонии и доказательство важности понтинной покрышки (дорсолатеральный варолиевый мост) в запуске и регулировании парадоксального сна. Жуве и другие обнаружили, что нарушение ретикулярной формации ствола головного мозга ингибирует данный тип сна. Жуве придумал название “парадоксальный сон” в 1959 г. и в 1962 г. опубликовал результаты, свидетельствующие, что он может наблюдаться у кошек при полном удалении переднего мозга.

Глубокий сон - это полноценный ночной отдых. От его качества зависит работоспособность человека, эмоциональное и физическое состояние. Норма глубокого сна взрослого составляет от девяноста до ста двадцати минут, с учетом нескольких ночных циклов. Продолжительность здорового сна человека составляет восемь-девять часов в сутки. Он состоит из четырех полноценных периодов: дремоты, неглубокого, медленного и глубокого сна. Дремота характеризуется как поверхностное состояние, продолжающееся пять минут. На этом этапе температура тела становится ниже, пульс и обмен веществ замедляются, дыхание становится тихим. Во время засыпания отключается сознание, но сохраняется реакция на внешние раздражители.

Режим глубокого сна помогает организму справиться с напряжением и недугами. Он способствует укреплению иммунной системы. Погружение в глубокий сон длится в течение часа, после чего наступает быстрая фаза.

Полноценный ночной цикл здорового человека состоит из медленной и быстрой фазы, и занимает всего около ста двадцати минут. За ночь сменяются примерно четыре цикла, длительность которых зависит от индивидуальных особенностей. Начинается первый цикл глубоким сном. По времени он длится долго, но постепенно его продолжительность уменьшается.

Сколько должен длиться глубокий сон у взрослого человека? Нормальным циклом считается тот, который состоит из медленной и быстрой фазы, с учетом индивидуальных биоритмов. Медленная фаза состоит из состояния дремоты, засыпания, глубокого и дельта-сна. Во время самого длинного цикла тело человека полностью расслабляется, затухают функции, через мозг проходят слабые импульсы. Именно в этот период организм восстанавливает силы, заряжается энергией.

Каковы этапы медленной фазы? В чем их особенность?

  1. Дремота. Человек начинает засыпать, но мозг продолжает активную деятельность и создает сновидения, переплетенные с реальностью. Особенность в том, что именно в состоянии дремоты находятся ответы на, казалось бы, неразрешимые проблемы.
  2. Засыпание. Продолжается медленная фаза. Сознание постепенно отключается, но мозг продолжает реагировать. На этом этапе человека легко разбудить даже небольшим шумом.
  3. Глубокий. В организме начинаются изменения, замедляются все процессы, функции, идет полное расслабление организма.
  4. Дельта. Человека сложно разбудить, так как тело абсолютно расслаблено, его температура понижается, замедляется частота дыхания и кровообращение.

Какова длительность медленного сна? Этот этап самый продолжительный по времени и зависит от особенностей организма. От его качества зависит физическая выносливость и умственная деятельность. Если человек не высыпается, он будет чувствовать себя разбитым. Бессонница и вовсе выматывает организм, приводя к болезням. Сколько часов составляет всего норма сна взрослого человека? Необходимо спать не менее восьми часов в сутки. Продолжительность сна зависит от многих факторов: возраста, здоровья, условий труда, биоритмов.

Как увеличить ночной отдых? Это неотъемлемая часть жизни человека. У здорового человека он длится восемь часов, но все зависит от биоритмов. Например, пожилым людям, чтобы выспаться, требуется меньше времени, а растущему организму - вдвое больше, чем взрослому. Некоторым нужно для полноценного отдыха девять часов, другим достаточно шести. Все индивидуально. Главное - это чувствовать бодрость в течение дня и быть в отличном настроении.

Медленный сон состоит из четырех фаз: дремоты, засыпания, глубокого и дельта. Особенность в том, что разбудить спящего человека в последние два цикла очень трудно.

Именно в это время снятся сны, в том числе кошмары. Нормальное состояние - это когда четыре стадии одного цикла занимают восемьдесят процентов от всего сна.

У глубокого и медленного сна есть свои особенности:

  • в медленной фазе организм физически оздоравливается, восстанавливаются силы, происходит регенерация тканей, клеток;
  • люди, которые спят по семь-восемь часов в сутки, быстрее восстанавливают интеллектуальные ресурсы, их дневная деятельность намного эффективнее;
  • увеличение продолжительности сна способствует укреплению иммунной системы, а его уменьшение - снижению защитных функций организма;
  • если медленная фаза длится малое количество часов, старение организма заметно ускоряется;
  • если глубокая фаза длился мало, появляются такие признаки как ухудшение памяти, невозможность концентрации на предмете разговора или проблеме, снижение работоспособности;
  • медленная фаза, в отличие от быстрой, не обладает компенсаторными свойствами, ее невозможно «доспать» в следующую ночь.

Таким образом от количества часов медленной фазы зависит здоровье человека. Если хотите наладить ночной отдых, нужно всего лишь приучить организм засыпать примерно в одно и то же время. Глубокая фаза занимает от 12 до 15% цикла, характеризуется ритмичным, спокойным дыханием и полным расслаблением тела. Завершает цикл стадия сновидений, во время которой учащается пульс и дыхание.

Сколько времени нужно для полноценного сна? В этом вопросе все индивидуально. Кому-то для нормального здорового отдыха требуется всего пять часов, другим, чтобы выспаться потребуется десять. В среднем, для большинства людей восстановительный ночной период длится от семи до восьми часов. Что такое быстрый сон? Этот период составляет от десяти до двадцати процентов, остальные восемьдесят занимает медленная фаза.

Чем больше часов человек спит во время фазы дельта, тем лучше он будет чувствовать себя в течение дня. Увеличивает продолжительность глубокого цикла правильно выстроенный режим отдыха и его соблюдение. Для того чтобы удвоить время глубокого сна, сомнологи рекомендуют придерживаться некоторых советов.

  1. Нормальное состояние организма гарантирует грамотно выстроенный режим засыпания и пробуждения. Если самостоятельно отрегулировать продолжительность отдыха ночью, утром просыпаться будет гораздо легче.
  2. Есть тяжелую пищу, перед тем как ложитесь спать, врачи-сомнологи не советуют. Курение, энергетические напитки, кофеин - все это негативно влияет на сон. Хорошим перекусом станет стакан кефира или молока, а также яблоко или любой другой фрукт.
  3. Глубокая фаза будет длиться дольше, если примерно за четыре часа до отдыха дать организму адекватную физическую нагрузку.
  4. Прогулки на свежем воздухе, активный образ жизни, интенсивные физические упражнения в течение дня способствуют быстрому засыпанию и крепкому спокойному сну. Улучшат отдых легкая музыка, ароматерапия. Специалисты утверждают, что на качество глубокого сна положительно влияет пение сверчка.
  5. Перед сном важно хорошо проветрить помещение. Посторонние запахи, яркий свет, а также шум не способствуют засыпанию и продолжительности отдыха.

Если следовать этим рекомендациям, можно забыть, что такое бессонница и значительно увеличить длину медленной фазы. Ее особенность в том, что именно в этот период человек восстанавливает свои физические возможности. Быстрая фаза помогает наладить работу умственных процессов. Здоровый, отлаженный сон повышает иммунитет, нормализует давление, снижает риск заболеваний сердца и сосудов, а также психических нарушений.

Характеристика глубокого сна

Во время ночного отдыха друг друга чередуют медленноволновые и быстроволновые периоды. Цикл образуют один период медленного и быстрого сна. Всего за ночь сменяются от четырех до шести циклов, которые длятся по полтора часа. Для ребенка и взрослого человека норма, если глубокий период составляет тридцать процентов.

Если спящего резко разбудить в фазе глубокого сна, в течение дня он будет чувствовать себя уставшим и разбитым. У людей с артериальной гипертензией могут наблюдаться скачки давления.

Особенность в том, что если человек хорошо выспится, то проснется утром самостоятельно даже от небольшого шума, а утренний подъем будет легким. В период глубокого сна теряется связь с реальностью, организм полностью расслабляется, что дает ему возможность восстановиться.

Во время такого отдыха с организмом происходят некоторые изменения:

  • мышцы полностью расслабляются, замедляется обмен веществ;
  • ночью наиболее активен парасимпатический отдел ЦНС, поэтому пульс становится реже, артериальное давление падает, мозг практически не реагирует на внешние раздражители;
  • желудочно-кишечный тракт замедляет свою деятельность, поэтому иногда по пробуждению можно почувствовать легкую тошноту;
  • клетки организма ночью восстанавливаются, так как активно вырабатывается гормон роста;
  • организм затрачивает намного меньше энергии, чем днем;
  • укрепляется иммунитет;
  • если спать дольше обычного, увеличиваются физические возможности.

Фаза быстрого сна - полная противоположность глубокого. Организм потребляет большое количество кислорода, глюкозы, дыхание учащается, пульс повышается. Женщины и мужчины иногда чувствуют возбуждение, происходит эрекция. Врачи советуют спать в сутки не менее семи часов. Для детей, беременных женщин и больных различными заболеваниями эта норма выше.


Насколько опасно отсутствие полноценного сна? Практически каждый человек хотя бы один раз сталкивался с бессонницей. Когда пытаешься уснуть, но не получается, это вызывает раздражение, организм теряет больше сил, чем днем. Единичные случаи бессонницы не наносят вреда здоровью, если она становится систематической - возникают проблемы. На этот случай выписывают сонные натуральные таблетки или снотворные, в зависимости от продолжительности бессонницы.

Нарушения сна - широкое понятие, которое включает в себя проблемы засыпания, изменения процесса ночного отдыха и плохое самочувствие после пробуждения. Все они являются временными обратимыми расстройствами, но проявляются одинаково. Человек чувствует утомление, вялость, апатию, снижается настроение, отсутствует мотивация к работе.

Главными причинами нарушения становятся проблемы психоэмоционального характера и соматические заболевания.

  1. Длительную бессонницу провоцирует хронический стресс, перенапряжение, травмирующие факторы. Иногда она становится причиной и следствием депрессивного состояния, а также иных психических расстройств.
  2. Болезни сердца, сосудов, ЦНС, злокачественные новообразования играют не последнюю роль в нарушениях глубокого сна. Болевые ощущения, навязчивые мысли о болезни, травмы, остеохондроз, частые позывы к мочеиспусканию становятся основаниями для бессонницы.
  3. Тяжелые физические нагрузки, незавершенные дела и вопросы.
  4. Отравления, проблемы с желудочно-кишечным трактом.
  5. Высокая температура тела.

Если нарушился сон, должно быть произошли какие-то изменения в эмоциональной сфере человека. Доказано, что труднее всего уснуть людям с психологическими проблемами, высоким уровнем тревожности и депрессией.

Лечение бессонницы назначают после того, как будет найдена причина этого состояния. Для профилактики подобных нарушений рекомендуют чаще гулять на свежем воздухе, включить в рацион овощи и фрукты. Народные средства, ароматерапия - все это помогает в борьбе с недугом.

Loading...Loading...