Основні дані, отримані за роки численних та різноманітних досліджень сну, зводяться до наступного. Сон - не перерва у діяльності мозку, це просто інший стан. Під час сну мозок проходить через кілька різних фаз, або стадій, активності, що повторюється з приблизно півторагодинною циклічності. Сон складається з двох якісно різних станівзваних повільним і швидким сном. Вони відрізняються за сумарною електричної активностімозку (ЕЕГ), рухової активності очей (ЕОГ), тонусу м'язів та численних вегетативних показників (частоті серцевих скорочень та дихання, електричної активності шкіри тощо; див. гл. 2).

Повільний сонпідрозділяється на кілька стадій, виділених на підставі змін ЕЕГ (рис. 13.2) і що відрізняються за глибиною. У першій стадії зникає основний біоелектричний ритм неспання – альфа-ритм. Він змінюється низькоамплітудними коливаннями різної частоти. Це стадія дрімоти, засинання. При цьому людині можуть виникати сноподібні галюцинації. Друга стадія (поверхневий сон) характеризується регулярною появою веретеноподібного ритму 14-18 коливань на секунду (сонні веретена). З появою перших веретен відбувається відключення свідомості; у паузи між веретенами людину легко розбудити. Третя і четверта стадії об'єднуються під назвою дельта-сну, тому що під час цих стадій на ЕЕГ з'являються повільні амплітудні хвилі - дельта-хвилі. У третій стадії вони займають від 30% до 50% усієї ЕЕГ. У четвертій стадії дельта-хвилі займають понад 50% усієї ЕЕГ. Це найбільш глибока стадіясну, тут найвищий порігпробудження, найсильніше відключення від зовнішнього світу. При пробудженні у цій стадії людина важко орієнтується, максимально компресує час (недооцінює тривалість попереднього сну). Дельта-сон переважає першої половини ночі. При цьому знижується м'язовий тонус, стають регулярними та уріджуються дихання та пульс, знижується температура тіла (в середньому на 0,5°), відсутні рухи очей, може реєструватися спонтанна шкірно-гальванічна реакція.

Швидкий сон- сама остання стадіяу циклі сну. Вона характеризується швидкими низькоамплітудними ритмами ЕЕГ, що робить її схожою на ЕЕГ під час неспання. Посилюється мозковий кровотік, і натомість глибокого м'язового розслаблення спостерігається потужна активація вегетатики. Крім тонічних компонентів стадії швидкого сну, виявляються фазічні компоненти - швидкі рухи очних яблук при закритих повіках (БДГ, або REM-rapid eye movements), м'язові посмикування в окремих групахм'язів, різкі зміничастоти серцевих скорочень (від тахікардії до брадикардії) та дихання (серія частих вдихів-видихів, потім пауза), епізодичні підйоми та падіння кров'яного тискуерекція статевого члена у чоловіків і клітора у жінок Поріг пробудження коливається від високого до низького. Саме в цій стадії виникає більша частинасновидінь, що запам'ятовуються. Синоніми швидкого сну – парадоксальний (активований характер ЕЕГ при повній м'язовій атонії), КЕМ, або БДГ-сон, ромбенцефальний (у зв'язку з локалізацією механізмів, що регулюють).

Весь нічний сон складається з 4-5 циклів, кожен із яких починається з перших стадій повільного і завершується швидким сном. Кожен цикл триває близько 90-100 хв. У перших двох циклах переважає дельта-сон, епізоди швидкого сну відносно короткі. В останніх циклах переважає швидкий сон, а дельта-сон різко скорочений і може бути відсутнім (рис. 13.2). На відміну від багатьох тварин, людина не прокидається після кожного циклу сну. Структура сну у здорових людей більш менш подібна - 1-я стадія займає 5-10% сну, 2-я - 40-50%, дельта-сон - 20-25%, швидкий сон - 17-25%.

Мал. 13.2. Фази сну:

ЕЕГ при різних фазах сну (зверху). Зміни глибини сну протягом ночі, подовження періодів БДГ-сну (внизу) [Блум та ін., 1988]

Таким чином, щоночі 4-5 разів ми бачимо сни, і «розглядання» сновидінь займає від 1 до 2 год. Люди, які стверджують, що вони бачать сновидіння дуже рідко, просто не прокидаються у фазі сновидінь. Інтенсивність самих сновидінь, ступінь їх незвичайності та емоційної насиченості може бути різною, але факт їхнього регулярного виникнення під час сну не викликає сумнівів.

Поширене у минулому уявлення про те, що сон необхідний для «відпочинку» нейронів головного мозку та характеризується зниженням їхньої активності, дослідженнями неірональної активності не підтвердилися. Під час сну загалом немає зменшення середньої частоти активності нейронів проти станом спокійного неспання. У швидкому ж сні спонтанна активність нейронів може бути вищою, ніж у напруженому неспанні. У повільному та швидкому сні активність різних нейронів організована по-різному (див. гл. 8).

Крім електрофізіологічних, окремих стадій сну характерні певні гормональні зрушення. Так, під час дельта-сну збільшено секрецію гормону росту, що стимулює тканинний обмін. Під час швидкого сну посилено секрецію гормонів кори надниркових залоз, яка в неспанні зростає при стресі. Інтенсивність енергетичного обміну в мозковій тканині під час повільного сну майже така сама, як у стані спокійного неспання, а під час швидкого сну значно вища.

Таким чином, можна стверджувати, що мозок активний під час сну, хоча ця активність якісно інша, ніж при неспанні, і в різних стадіяхсну має власну специфіку.

Сон в онто- та фітогенезі

В онтогенезі співвідношення «сон-неспання» змінюється. Так, у новонароджених стан неспання становить лише незначну частину доби, і значну частину сну займає швидкий сон. У міру дорослішання зменшується загальна кількість сну, змінюється співвідношення фаз усередині циклу сну – скорочується швидкий сон та відносно зростає повільний сон, До 14 років цикл сну досягає 90 хв. У дорослої людини, як говорилося, швидкий сон займає близько 1/4 всього часу сну. У старечому віцівідбувається зменшення загальної кількостісну, у своїй скорочується і повільний, і швидкий сон. Після 75 років часто спостерігається невротична безсоння - редукується повільний сон, сон стає уривчастим, порушуються цикли сну.

Чергування періодів активності та спокою відбувається у всіх живих істот; Можливо, періоди спокою – це аналоги повільного сну. У тому чи іншому вигляді сон спостерігається у всіх хребетних. Але сон, що складається з кількох циклів, усередині яких розгортаються стадії повільного та швидкого сну, властивий лише теплокровним. По своїй організації сон ссавців та птахів не відрізняється від сну людини, хоча повільний сон у тварин менш диференційований, відсоткове співвідношення повільного та швидкого сну по-різному у різних тварин, а цикли сну, як правило, коротше. «Коротке інтенсивне життя йде рука об руку з довгим сномта коротким циклом сну» [Борбелі, 1989, с. 97]. У щура цикл сну триває 12 хв, у собаки - 30 хв, у слона - близько 2 год. Особливості організації сну пов'язані з екологією тварин.

У птахів періоди швидкого сну дуже короткі - при цьому у зв'язку з повною м'язовою атонією опускається голова, падають крила. Якщо птах сидить на гілці, то при падінні тонусу м'язів ніг стискаються пальці, і птах може спати, не падаючи з гілки.

Сон копитних також пов'язаний з їх способом життя - стадністю, острахом хижаків - і має характер «рваного» сну (після кожного циклу сну тварина піднімає голову і оглядається, тому в кожен даний моментдеякі особини обов'язково не сплять). Характер рослинної їжі вимагає тривалого пережовування, і поверхневі стадії сну протікають у жуйних під час жування.

У норних ссавців добре виражена циклічність, багато сплять, і швидкий сон займає до 1/3 всього часу сну. Для багатьох із них характерна сезонна сплячка. Вона характеризується втратою здатності до терморегуляції, різким зменшенням кількості дихальних рухівта серцевих скорочень, падінням загального рівня обміну речовин. У деяких великих ссавців (ведмеді, єноти, частково борсуки) спостерігається сезонний сон або факультативна сплячка. І тут температура тіла, кількість дихальних рухів і загальний рівень обмінних явищ знижуються мало. При зміні зовнішніх умов подібний сон може бути перерваний.

Особливості сну морських ссавців також пов'язані з їхньою екологією. Для кожного дихального акту як під час сну, так і під час неспання вони повинні випливти, щоб виставити ніздрі в повітря. Залежно від способу життя виникли різні формиадаптації. Так, при електрофізіологічній реєстрації сну у дельфінів Л. Мухаметов виявив феномен «однопівкульного» сну – дельта-хвилі виникали лише в одній півкулі (по черзі у правій чи лівій). При цьому в іншій півкулі картина ЕЕГ відповідала поверхневим стадіям повільного сну або неспанню. ЕЕГ, що відповідає поверхневим стадіям повільного сну, могла спостерігатися і в обох півкулях одночасно; ознак швидкого сну виявити зірвалася. Такий самий «однополушарный» повільний сон у так званих вухатих тюленів (котики і сивучи), що вони перебувають у басейні не можуть вийти сушу. Коли вони сплять на суші, в обох півкулях у них спостерігається ЕЕГ, властива звичайному повільному сну; реєструється багато епізодів швидкого сну.

У тюленів та морських левів, які лише частину життя проводять у воді, весь цикл сну розвивається протягом дихальної паузи. Вони добре «продихаються», роблячи кілька глибоких вдихіві пірнають. За 15-20 хв відбувається зміна стадій повільного сну та швидкий сон, і вони виринають для наступного «продихання».

Таким чином, сон є життєво необхідним високоорганізованих тварин. При цьому особливості сну різних тварин відображають його пристосувальний характер до умов проживання та факторів довкілля.

Потреба уві сні

Багато людей хотіли б спати менше, тому що сон, на їхню думку, - це втрачений для життя час. Інші, навпаки, хотіли б спати більше, оскільки недостатньо добре почуваються.

"Ми хронічно недосипаємо"; «Чи маємо ми більше спати?» - це назви двох статей, опублікованих нещодавно в журналі Sleep, що відображають полярне ставлення до питання тривалості сну. Одна із звичайних сентенцій у медицині сну полягає в тому, що наше сучасне суспільствосильно недосипає, і це відбивається на стані людини і обпдества, будучи значною мірою причиною аварій і катастроф. Ця думка підтверджується численними дослідженнями, що свідчать про негативні ефектинедосипання на настрій випробуваних та виконання ними психомоторних завдань. З використанням різних психологічних тестівпоказано, що й тривалість нічного сну зменшена на 1,3-1,5 год, це позначається на стані пильності вдень. Останні дослідження щодо з'ясування необхідної тривалості сну показали, що потреба сну у молоді в середньому становить 8,5 години за ніч. Тривалість нічного сну 7,2-7,4 год є недостатньою, а сон менше 6,5 год протягом тривалого часу може підірвати здоров'я. Інша думка полягає в тому, що у більшості людей немає хронічного недосипання, але вони можуть спати більше, також як ми їмо і п'ємо згори фізіологічних потреб. Підставою служать значні індивідуальні варіації потреби уві сні, і навіть те що, що після тривалого сну поліпшення денної пильності мінімально, а втома успішно усувається короткочасними перервами у роботі.

Ефект "накопичення нестачі сну" повністю зникає вже після першого 10-годинного періоду "відновного" сну. Тому хронічне недосипання у робочі дні і пересипання вранці у вихідні - явища взаємопов'язані. Проте в заяві створеного в США комітету «Катастрофи, сон і громадська політика» наголошується, що навіть невеликий хронічний недосип на 1-2 год загрожує серйозними порушеннями в роботі, якщо вона постійно вимагає високого рівнязосередженості та уваги [Ковальзон, 1989].

Депривація сну

Експерименти з депривацією (штучним позбавленням сну) дозволяють припускати, що організм особливо потребує дельта-сні та швидкого сні. Після тривалої депривації сну основним ефектом є збільшення дельта-сну. Так, після 200-годинного безперервного неспання відсоток дельта-сну в перші 9 годин реєстрації відновного сну збільшувався в 2 рази в порівнянні з нормою, а тривалість швидкого сну збільшилася на 57%. Депривація менше 100 год не викликала збільшення тривалості швидкого сну першу відновлювальну ніч. При зменшенні загальної кількості сну тривалість дельта-сну не змінюється і навіть збільшується, а тривалість швидкого сну зменшується.

З метою вивчення ролі окремих фаз сну розроблені способи, що дозволяють вибірково запобігати їх появі. Для придушення дельта-сну використовують метод «підбурювання» - при появі дельта-хвиль на ЕЕГ подаються звукові сигнали такої інтенсивності, щоб забезпечити перехід до поверхневих стадій сну. При цьому у випробуваних з'являється почуття розбитості, втоми, погіршується пам'ять та знижується увага. Дослідженнями В. Ротенберга показано, що почуття розбитості та підвищеної стомлюваності, особливо наростаюче до другої половини дня, у хворих на невроз обумовлено хронічним дефіцитом дельта-сну [Ротенберг, 1984].

Для виключення швидкого сну людини або тварина будять при перших ознаках цієї фази сну – появі швидких рухів очей та падінні м'язового тонусу. Депривація швидкого сну у тварин зазвичай здійснюється методом, запропонованим М. Жуве. Тварина (найчастіше в цих експериментах використовуються щури) міститься на невеликий майданчик, оточений водою, і пристосовується спати на ньому. Але на початку кожного епізоду швидкого сну, як тільки у тварини падає м'язовий тонус, воно звалюється в холодну водуі одразу прокидається. В результаті протягом багатьох діб тварину можна позбавляти фази швидкого сну, суттєво не порушуючи повільний сон. Після такої депривації у тварин відзначалася підвищена збудливість, агресивність, руховий неспокій, тобто симптоми сильнішого стресу. Для того щоб відокремити ефект позбавлення швидкого сну від ефекту стресу (безвихідна ситуація знаходження на обмеженому майданчику з неминучими падіннями у воду), В. Ковальзон був розроблений спосіб депривації швидкого сну без стресу - подразненням активуючої ретикулярної формації стовбура мозку слабкими імпульсами електричного струму, що пробуджує тварину при настанні швидкого сну

При цьому щури знаходилися в просторій експериментальній клітині, в періоди неспання нормально пили, їли, грали, і симптоми стресу у них були відсутні - шерсть лисніла, вага не знижувалась. Тривалість швидкого сну у них була знижена в 3 рази за збереженого повільного сна. Незважаючи на відсутність будь-яких поведінкових симптомів позбавлення швидкого сну, кількість спроб переходу до швидкого сну у них збільшувалася з кожним днем, підвищувався поріг пробудження.

При вибірковому позбавленні швидкого сну в людини потреба у ньому збільшується, хоча ніяких психічних розладів виявити не вдається. Однак у перших дослідах з депривацією швидкого сну у людини (проведених В. Дементом на трьох випробуваних безперервно протягом кількох діб) були виявлені значні зміни психіки – підвищена дратівливість, розсіяність, поява галюцинацій та маячних ідей. Згодом виявилось, що ці піддослідні були не зовсім здорові. Коли ж дослідження проводилися на здорових піддослідних, виявилося, що депривація швидкого сну «не тільки не призводить до психічних розладів, а й взагалі не позначається на психічному стані- не змінює настрою, не погіршує виконання завдань, не впливає на пам'ять та працездатність. Чим більш комфортними були умови в період депривації, чим ретельніше експериментатори стежили за тим, щоб усі потреби випробуваних були задоволені, чим захоплюючішим і різноманітнішим було проведення часу в період дослідження, тим менше позначався ефект депривації» [Ротенберг, Аршавський, 1984, с. 86].

Коли результати депривації швидкого сну почали аналізувати індивідуально, у зв'язку з особистісними особливостямипіддослідних, виявили певні відмінності. Так, Р. Картрайт із колегами встановили, що позбавлення швидкого сну викликає різні зміни психіки та поведінки залежно від вихідного психічного статусу. Тривожні суб'єкти реагували на депривацію значним посиленням тривоги; вони намагалися негайно компенсувати зупинений швидкий сон. У випробуваних іншого складу був значних порушень поведінки, а компенсаторне збільшення швидкого сну виявлялося у відновлювальну ніч. Зрештою, у людей третього типу не відзначалося порушень поведінки, не було спроб негайної компенсації швидкого сну та збільшення швидкого сну у відновлювальну ніч, але при пробудженні ще до перших проявів швидкого сну вони давали докладні звіти про сновидіння. Очевидно, сновидіння протікали у них у повільному сні, і це заміняло їм потребу у швидкому сні.

Значення швидкого сну для здоров'я показав Е. Хартманн, виділивши серед здорових піддослідних дві крайні групи - "довгоспящих" (кому для гарного самопочуттянеобхідно не менше 9 год сну), і «короткосплячих» (досить 6 год сну). По структурі сну ці люди відрізнялися переважно тривалістю швидкого сну - у довгоспящих він займав майже вдвічі більше часу. При аналізі їхніх психічних особливостей виявилося, що порівняно з короткосплячими вони були емоційно менш стійкими - всі проблеми сприймали близько до серця, відрізнялися занепокоєнням, тривожністю та перепадами настрою. Складалося враження, що уві сні вони рятувалися від складнощів життя, тобто «лягали спати невротиками, а прокидалися здоровими людьми». Хартман припустив, що таке відновлення душевного здоров'я від вечора до ранку визначається високою представленістю в їхньому нічному сні фази швидкого сну. Опитуючи здорових людей, у яких тривалість сну була постійної протягом життя, Хартманн встановив, що скорочення сну зазвичай посідає ті періоди, коли людина добре почувається, з цікавістю працює і вільний від тривог. Потреба уві сні збільшується, коли виникають нерозв'язні проблеми, знижуються настрій та працездатність.

Сновидіння

Сновидіння здавна вражають і хвилюють людей. У давнину сновидіння розглядалися як «брама в інший світ»; вважалося, що через сновидіння може відбуватися контакти з іншими світами. Здавна люди намагалися викликати сновидіння з допомогою певних ритуальних формулювань; подібні формулювання знайдені навіть у текстах, датованих приблизно III тисячоліттям до н. е. Вже перші цивілізації Середнього Сходу, Єгипту, Індії та Китаю залишили деякі записи про сновидіння та методи їхнього викликання. Відома, наприклад, спеціальна молитва древніх ассирійців для викликання добрих сновидінь та позбавлення неприємних [Гарфільд, 1994]. Сповнений вірувань у сновидіння був античний світ, а в Стародавню Греціюсновидіння грали керівну роль навіть під час вироблення законів. Величезне значення набували « віщі сни», що передбачають розвиток майбутніх подій. Проте вже Аристотель вчив, що сновидіння - це «мова богів» чи «мандрівка душі», а явища, що випливають із самої сутності людського духу, які є результат особливої ​​діяльності мозку людини, особливо його органів чуття. У своєму трактаті «Про сновидіння та їх тлумачення» Аристотель намагався зрозуміти саму природу сновидінь (див. [Анохін, 1945]). Увага стародавніх мислителів було зосереджено головним чином питаннях про виникненні сновидінь і можливість передбачати події. Ці питання хвилюють людей і нині.

Результати численних досліджень дозволяють припускати, що з основних функцій сновидінь є емоційна стабілізація [Ротенберг, 1984]. Це добре сформульовано Робертсом [цит. по: Борбелі, с. 53]: «Людина, позбавлена ​​здатності бачити сновидіння, через деякий час впадає в божевілля, бо маса несформованих, уривчастих думок і поверхневих вражень накопичуватиметься в нього в мозку і пригнічувати ті думки, які повинні повністю зберігатися в пам'яті». Вперше систематичні дослідження ролі сновидінь розпочав основоположник психоаналізу 3. Фрейд. Розглядаючи сновидіння як особливий і дуже важлива мовамозку, він зазначав, що сновидіння є продуктом нашої власної психічної активності і в той же час завершений сновидіння вражає нас як щось зовнішнє по відношенню до нас. У роботі «Тлумачення сновидінь» 3. Фрейд показав, що сновидіння містять як явний, очевидний сенс, що можна викласти у переказі, а й прихований, неявний, який неможливо відразу усвідомити чи усвідомити. Щоб зрозуміти цей другий зміст, необхідна додаткова інформаціяпро особистість того, хто бачив цей сон. На підставі цього, використовуючи метод «вільних асоціацій», психоаналітик призводить пацієнта до усвідомлення замаскованих у сновидінні витіснених бажань, що знімає емоційну напруженість.

Сучасні психотерапевтита психоаналітики дійшли висновку, що сни можна контролювати. Прикладом може бути ставлення до сновидінь у синойском племені Малайзії, де кожен член племені вміє знищувати нічні кошмари [Гарфильд, 1994]. Синої науки навчають своїх дітей сприймати сни як важливу частину формування особистості і зуміли так організувати своє життя, що у них відсутні психічні хвороби.

Потужним імпульсом до експериментального вивчення сновидінь послужило відкриття швидкого сну та її зв'язку зі сновидіннями. З'явилася можливість отримання звітів про сновидіння відразу після їх завершення. Було виявлено, на подив тих, хто вважав, що не бачить снів або бачить їх дуже рідко, що кожна людина бачить сни кілька разів за ніч. Експериментальним шляхом було вирішено й питання тривалості сновидінь. Виявилося, що суб'єктивна тривалість сновидінь відповідає об'єктивної тривалості періоду швидкого сну. Випробуваний, збуджений на початку періоду швидкого сну, звітує про короткий сон, а збуджений наприкінці - про довгий. Після дуже довгих епізодів швидкого сну (30-50 хв) піддослідні звітували про надзвичайно тривалі сновидіння. Цікаво, що звіти про зміст цих сновидінь були не довшими, ніж у тих випадках, коли випробуваних пробуджували вже через 15 хв після початку швидкого сну. Очевидно, сновидіння починають забувати, попри продовження тривалого епізоду швидкого сну. Численні експерименти свідчать, що зміст сновидінь корелює з особливостями фазічних компонентів швидкого сну. Показано, що ступінь емоційного забарвлення сновидінь пов'язана з частотою серцевих скорочень та дихання, ступенем вазоконстрикції та вираженістю електричної активності шкіри в останні хвилинишвидкого сну перед пробудженням.

Очевидно, тварин також є сновидіння під час швидкого сну - про це свідчать досліди М. Жуве з руйнуванням у кішок ядер синьої плями (locus coeruleus), що забезпечують пригнічення м'язового тонусу у фазі швидкого сну. Спляча тварина з зруйнованою синьою плямою при настанні швидкого сну вставала на лапи з закритими очима, принюхувалося, дряпало підлогу камери, робило раптові стрибки, ніби переслідуючи супротивника чи рятуючись від небезпеки. Ці дані, а також результати численних лабораторних досліджень сну у людей дозволяють вважати фазу швидкого сну. фізіологічною основоюсновидінь.

Однак є спрощенням розглядати швидкий сон як єдину фазу сну зі сновидіннями, тому що випробувані звітують про сновидіння і при пробудженнях з повільного сну. Але звіти про сновидіння в швидкому сні яскравіші, складніші, фантастичніші, більш емоційно забарвлені порівняно зі сновидіннями в повільному сні, де переважають раціональні та реалістичні елементи, подібні до мислення в неспанні. Головна ж відмінність полягає в їх тривалості - сновидіння у швидкому сні більш тривалі. Очевидно, цим пояснюється те що, що з пробудженні зі швидкого сну сновидіння краще запам'ятовуються.

Явищем, у сенсі протилежним сновидінням, є сомнамбулизм (снохождение, чи лунатизм). Лабораторні дослідженняпоказали, що сомнамбулізм виникає і натомість дельта-сну; вираженість та тривалість нападу значно варіюють. У найлегшому випадку людина може сісти в ліжку, щось пробурмотіти і знову заснути – у таких випадках на ЕЕГ спостерігається картина глибокого дельта-сну. В інших випадках сомнамбула встає, ходить, може одягнутися і вийти з дому (при цьому очі зазвичай відкриті, обличчя маскоподібне); сомнамбула може давати односкладові відповіді прості питання - у разі на ЕЕГ з'являються ознаки дрімоти і навіть неспання. Вранці сомнамбула нічого не пам'ятає про те, що сталося з ним уночі. На противагу сновидінням, з їх насиченим яскравими фарбами та подіями світом за повної м'язової атонії, сомнамбулізм характеризується сутінковим станомсвідомості (яка взагалі не фіксується в пам'яті) при збереженні здатності пересуватися як при неспанні. Існування двох крайніх явищ (сновидінь та сомнамбулізму) свідчить про те, що сон – це цілий набір різних станів, серед яких є і глибоке занурення у внутрішній світ, та демонстрація зовнішньої активності.

Є фізіологічним процесом, при якому людина (а також ссавці, риби, птиці та деякі комахи) знаходиться в стані, що кардинально відрізняється від стану неспання. Цьому станувластиво змінена свідомість, зниження рівня мозковий діяльностіта реакцій на зовнішні подразники. Природний сон значно відрізняється від схожих із нею станів, як кома, анабіоз, непритомність, сон під впливом гіпнозу і летаргический сон. Поряд зі сном у звичному розумінні цього слова (тобто сном у нічний час), певні культури допускають існування так званого денного відпочинку чи сієсти. Короткочасний денний сонє частиною традицій багатьох народів. Відповідно до результатів проведених досліджень, регулярна післяполуднева дрімота здатна відчутно знизити (майже на 40%) відсоток ризику виникнення серцевого нападу. Словом, сон є найважливішим елементом життєдіяльності людини та з подачі дослідників, починаючи з 2008 року, щоп'ятниці першого місяця весни відзначається День Сну.

Основні функції сну

Завдяки сну організм отримує необхідний відпочинок. У процесі сну мозок переробляє накопичену за день інформацію. Так званий повільний сон дозволяє краще засвоїти вивчений матеріал та закріпити його в пам'яті. Швидкий сон забезпечує можливість моделювання подій на рівні підсвідомості. Важливою функцієюсну так само є відновлення імунної системи людини за допомогою активізації діяльності Т-лімфоцитів, які чинять опір вірусним інфекціямі борються із застудними захворюваннями.

Фізіологія процесу сну

Здоровий сон може тривати від 4 до 8 години. Однак дані показники досить суб'єктивні, оскільки тривалість сну залежить від фізичної втомилюдини. Значний обсяг роботи, виконаний протягом дня, може вимагати і тривалішого нічного відпочинку. Нормальний сон циклічний і потрібний людському організмуне рідше ніж один раз на добу. Цикли сну звуться циркадних ритмів. Кожні 24 години циркадні ритми перевизначаються. Найважливішим факторомсну вважається освітленість. Саме від її природного циклу залежить концентрація в організмі фотозалежних білків. Як правило, циркадний циклспіввідноситься з тривалістю світлового дня. Безпосередньо перед тим, як настає сон, людина відчуває сонливість, її мозкова активністьзнижується, а також відзначається зміна свідомості. Крім того, у людини, яка перебуває в сонному стані, відзначається зниження сенсорної чутливості, скорочення серцевого ритму, позіхання, а також зниження секреторної функції слізних і слинних залоз. Ще однією фізіологічною особливістю сну є процес, що зветься “вегетативна буря”, тобто. коли спостерігаються різноманітні форми аритмій, підвищення або зниження артеріального тиску, посилення кровопостачання мозку та секреції надниркових залоз, ерекція клітора та статевого члена.

Структура процесу сну

Будь-який сон ділиться на кілька стадій, які повторюються з певною закономірністю протягом усієї ночі (звісно, ​​за умови, що добовий графік абсолютно нормальний). Кожна стадія сну залежить від активності тієї чи іншої структури мозку. Перша стадія сну – це повільний сон (Non-REM). Тривалість Non-REM сну становить від 5 до 10 хвилин. Після цього слідує друга стадія, що триває приблизно 20 хвилин. Протягом наступних 30-45 хвилин відзначається ще 3 та 4 стадії сну. Далі людина знову впадає у другу стадію повільного сну, після якої настає швидкий REM сон (1-й епізод). Це приблизно 5 хвилин. Всі перелічені стадії є першим циклом сну, тривалість якого становить від 90 до 100 хвилин. Після цього цикл знову повторюється, але у своїй стадії повільного сну скорочуються, а швидкий сон навпаки наростає. Як правило, останній цикл сну завершується епізодом швидкого сну, який триває в деяких випадках близько 1 години. Повноцінний сон включає 5 повних циклів. Послідовність, відповідно до якої одна стадія циклу сну змінює іншу, а також тривалість кожного циклу зазвичай представляють у формі гіпнограми. Цикл сну регулюється певними ділянками кори головного мозку, а також блакитною плямою, розташованою в його стовбурі.

Що таке повільний сон?

Повільний сон (його ще називають ортодоксальним сном) має тривалість від 80 до 90 хвилин і настає відразу після того, як людина заснула. Формування та розвиток повільного сну забезпечується передніми відділами гіпоталамуса, ядрами шва, неспецифічними ядрами таламуса та середньою частиноюмосту (так званим гальмівним центром Моруцці). На першій стадії повільного сну альфа-ритм знижується, перетворюючись на повільні низькоамплітудні тета-ритми, рівні за своєю амплітудою альфа-ритму або перевищують його. Людина перебуває у стані дрімоти (напівсна), спостерігаються сноподібні галюцинації. Активність м'язів падає, частота пульсу та дихання знижується, обмінні процеси уповільнюються, очні яблука здійснюють уповільнений рух. На цій стадії сну інтуїтивно формуються розв'язання задач, здавалося б, нерозв'язних у період неспання. за принаймніможе виникнути ілюзія їх існування. Перша стадія повільного сну може включати гіпногогічні посмикування.

На другій стадії Non-REM сну (це зазвичай легкий і неглибокий сон) відбувається подальше скорочення м'язової активності, ритм серця сповільнюється, температура тіла падає, очі стають нерухомими. Друга стадія – це приблизно 55% від усього часу сну. Триває перший епізод другої стадії орієнтовно 20 хвилин. Електроенцефалограма показує в цей момент переважні тета-ритми і з'являються сигма-ритми (т.зв. "сонні веретена"), які є по суті прискореними альфа-ритмами. У момент появи сигма-ритмів відключається свідомість. Однак, у паузах між сигма-ритмами, що виникають із частотою від 2 до 5 разів на 1 хвилину, людина може бути легко збуджена.

На третій стадії повільного сну сумарна кількість дельта-ритмів трохи більше 50%. На четвертій стадії ця цифра перевищує 50%. Саме четверта стадія – це повільний та глибокий сон. Досить часто III та IV стадії об'єднують, називаючи дельта-сном. Розбудити людину в період дельта-сну дуже складно. На цій стадії зазвичай виникають сновидіння (до 80%). Людина може почати розмовляти, не виключається ходіння уві сні, можуть виникнути нічні кошмари та розвинутися енурез. У той же час, нічого з вищезгаданого людина зазвичай не запам'ятовує. Третя стадія триває від 5 до 8% від часу всього сну, а четверта займає від 10 до 15% від усього періоду сну. Перші чотири стадії повільного сну у нормальної людини тривають від 75 до 80% сумарної тривалості цього фізіологічного процесу. За припущенням дослідників, Non-REM сон забезпечує повне відновлення витраченої протягом дня енергії. З іншого боку, фаза повільного сну дозволяє зафіксувати у пам'яті усвідомлені спогади декларативного характеру.

Що таке швидкий сон?

Швидкий сон називають REM-сном, парадоксальним сном або швидкохвильовим сном. Крім того, загальноприйнята назва – стадія БДГ (швидкий рух очей). Стадія БДГ має тривалість від 10 до 15 хвилин і слідує за повільним сном. Швидкий сон було відкрито 1953 року. Центрами, що відповідають за швидкий сон, є: верхнє двоолміє та ретикулярна формація середнього мозку, блакитна пляма, а також ядра (вестибулярні) довгастого мозку. Якщо подивитися в цей момент на електроенцефалограму, можна побачити досить активні коливання електроактивності, значення яких максимально близькі бета-хвилях. У період швидкого сну електроактивність мозку практично ідентична стану неспання. Однак у цій стадії людина абсолютно нерухомий, оскільки його м'язовий тонус на нулі. У той же час очні яблука активно рухаються під зімкнутими століттями, швидко переміщаючись з певною періодичністю. Якщо розбудити людину на стадії БДГ, то з ймовірністю 90% він розповість про захоплюючий і яскравий сон.

Як зазначалося вище, електроенцефалограма швидкого сну відбиває активацію мозковий діяльності і більше нагадує ЕЕГ першої стадії сну. 1-й епізод стадії БДГ триває від 5 до 10 хвилин і настає через 70-90 хвилин із моменту, коли людина заснула. Протягом усього періоду сну, тривалість наступних епізодів швидкого сну стає дедалі більше. Фінальний епізод БДГ сну може мати тривалість до 1 години. Тривалість REM-сну у дорослої здорової людини – це приблизно 20-25% від часу сну. Від одного циклу до наступного фаза БДГ-сну стає все довшою, а глибина сну навпаки зменшується. Порушення повільного сну не такі тяжкі для психіки, як переривання REM-фази. Якщо якась частина швидкого сну перервана, вона повинна бути обов'язково заповнена одному з наступних циклів. Досліди, які проводилися на мишах, довели згубний вплив відсутньої REM-фази на цих ссавців. Через 40 днів миша, позбавлена ​​фази швидкого сну, гинула тоді як гризуни, позбавлені повільного сну, продовжували жити.

Існує гіпотеза у тому, що у процесі БДГ-фазы мозок людини працює над упорядкуванням інформації, отриманої протягом дня. Ще одна теорія говорить про те, що фаза швидкого сну особливо важлива для новонароджених, забезпечуючи нервову стимуляцію, що сприяє формуванню та розвитку нервової системи.

Тривалість сну

Тривалість нормального снуможе змінюватись від 6 до 8 годин на добу. Однак при цьому не виключаються й великі відхилення у той чи інший бік (4-10 годин). Якщо спостерігаються порушення сну, то його тривалість може дорівнювати як кількох хвилин, так і кількох діб. Коли тривалість сну становить менше 5 годин, це вважається порушенням його структури, що може призвести до розвитку безсоння. Якщо позбавити людини сну, то вже за кілька днів його свідомість втратить ясність сприйняття, з'являться непереборні позиви до сну, спостерігатимуться “провали” у так званий прикордонний стан між сном та неспанням.

Сновидіння

Поряд з відповідним фізіологічним процесом слово "сон" означає також послідовність образів, що виникають у фазі REM-сну і, в деяких випадках, запам'ятовуються людині. Сновидіння формується у свідомості сплячої людини, складаючись з різноманітних тактильних, візуальних, слухових та інших образів, що суб'єктивно сприймаються. Зазвичай людина, яка бачить сон, не усвідомлює, що перебуває у стані сну. У результаті, сновидіння сприймається їм як об'єктивну реальність. Цікавим різновидом сновидінь вважаються усвідомлені сни, у яких людина розуміє, що спить, тому може керувати розвитком сюжету в сновидінні. Вважається, що сновидіння притаманні фазі швидкого сну, що настає з періодичністю один раз на 90-120 хвилин. Характеризується така фаза швидким рухом очних яблук, прискореним пульсом та диханням, стимуляцією варолієвого мосту (pons), а також нетривалим розслабленням скелетних м'язів. Відповідно до результатів останніх досліджень, сновидіння можуть бути властиві і фазі повільного сну. У той же час вони менш емоційні і не такі тривалі, як сни REM-фази.

Патології сну

Різні розлади сну є досить поширеним явищем. Наприклад, причиною безсоння (інсомнії) можуть стати психози, депресії, неврози, епілепсія, енцефаліт та ін захворювання. Апное – це порушення дихання сплячої людини, причини яких можуть мати механічний чи психогенний характер. Такі парасомнії, як лунатизм, нічні кошмари, епілепсія та скрегіт зубами формуються та розвиваються на базі неврозу. Такі патології, як летаргічний сон, нарколепсія та сонний паралічставляться до найбільш тяжким розладамсну. У разі будь-яких факторів, що насторожують, пов'язаних з явно вираженими відхиленнями в структурі сну, необхідно звернутися за допомогою до фахівця.

Снодійні фармакологічні засоби

Регулювання сну з використанням фармакологічних засобівмає здійснюватися під наглядом лікаря. Поряд з цим, слід пам'ятати про те, що тривале вживання снодійних препаратівзнижує ефективність останніх. Порівняно недавно до групи заспокійливих засобів входили навіть наркотики – морфін та опіум. Досить довго як снодійне використовувалися і барбітурати. Одним з найпрогресивніших на даний момент препаратів вважається мелатонін. Не менш ефективним лікуваннямбезсоння є прийом препаратів магнію, що покращують сон і сприяють виробленню того ж мелатоніну.

Вивчення сну

На думку видатних дослідників минулого та сьогодення, сон відіграє важливішу роль для організму людини, ніж їжа. У другій половині 20-го століття були розроблені технології реєстрації активності м'язів (ЕМГ), головного мозку (ЕЕГ) та очей (ЕОГ), після чого вдалося сформувати ті уявлення про структуру сну та його природу, які досі ніхто так і не спростував .

Весь сон ділиться на два принципово різних видів- це повільний сон та швидкий сон. У свою чергу, повільний сон поділяється на 4 фази. Виходить, що всього відрізняється 5 фаз сну.

Повільний сон

Також вона називається стадією дрімоти. Для неї характерне обмірковування та переживання проблем, що виникли протягом дня. Мозок за інерцією намагається знайти вирішення завдань, над якими він працював, перебуваючи у стані неспання. Людина може бачити образи, що реалізують вирішення проблеми.

Відбувається подальше зниження м'язової активності, пульс та дихання уповільнюються. Мозок поступово перестає працювати. Для цієї стадії характерні короткі спалахи слухової чутливості. Кілька разів на хвилину людина перебуває у стані, коли її дуже легко розбудити.

Є перехідною. Відмінності між третиною та четвертою фазами сну полягає в кількості дельта-коливань. Але в такі подробиці ми вникати не будемо.

Характеризується найглибшим сном. Вважається найбільш важливою, тому що в цей час мозок отримує повноцінний відпочинок і відновлює свою працездатність. У четвертій фазі сну людину складно розбудити. Випадки розмови уві сні чи лунатизму відбуваються якраз у цій фазі.
Перші дві фази вважаються поверхневим повільним сном, а другі дві – глибоким. Повільний сон ще називається ортодоксальним сном чи non-REM-сном.

На сайті http://androidnetc.org/category/neobxodimye ви можете завантажити програми для android. Наприклад, одна з пропонованих програм Sleep Time буде аналізувати коливання вашого тіла, і визначати, в якій фазі сну на даний момент ви знаходитесь. Коли прийде часпробудження, буде обраний найкращий момент для вашого пробудження. Дуже багато корисних програм! Зайдіть на сайт і переконайтесь у цьому самі.

Швидкий сон (REM-сон)

Ця стадія ще називається БДГ-сном (від англ. rapid eye movements, що означає «швидкі рухи очей»). Як ви вже здогадалися, для швидкого сну характерні прискорені рухи очних яблук під закритими століттями - це перша принципова відмінність від повільного сну.

Другою відмінністю є те, що у фазі швидкого сну мозок зовсім не відпочиває, а навпаки, активізується. Підвищується частота серцевих скорочень, але при цьому великі м'язи повністю розслаблені.

А найцікавіше, що у фазі швидкого сну людини розбудити найскладніше, хоча його стан найбільш наближений до стану неспання. Тому швидкий сон ще називають парадоксальним.
Не зовсім зрозуміло призначення швидкого сну. Існує кілька припущень з цього приводу:

1. У стадії швидкого сну мозок розкладає по поличках отриману інформацію.
2. Мозок аналізує умови навколишнього середовища, в яких знаходиться організм та виробляє стратегію адаптації. Непрямим підтвердженням цього судження є той факт, що у новонароджених швидкий сон становить 50%, у дорослих – 20-25%, у людей похилого віку – 15%.

Але є один факт, який не викликає суперечок – у швидкому сні до нас приходять найяскравіші сновидіння! В інших стадіях сни теж є, але вони розмиті і ми дуже погано їх пам'ятаємо. Вчені також стверджують, що сон добре запам'ятається вам, тільки якщо ви прокинетеся у фазі швидкого сну.

Послідовність стадій сну

Сон починається з 1-ї фази, яка триває приблизно 10 хвилин. Потім послідовно йдуть 2-а, 3-я та 4-а фази. Потім у зворотному порядку - 3-я, 2-га і настає фаза швидкого сну. Всі разом вони утворюють цикл, який повторюється 4-5 разів за ніч.

При цьому змінюється тривалість різних фазвід циклу до циклу. У першому циклі швидкий сон дуже короткий, більший часзаймає глибокий повільний сон. А ось у останніх циклах глибокого сну може зовсім не бути. Зазвичай один цикл становить 90-100 хвилин.

А тепер найцікавіше. Від того, в якій фазі сну ви прокинетеся, залежить ваше самопочуття. Найбільш непридатним для пробудження є глибокий сон. Прокинувшись із глибокого сну, ви почуватиметеся розбитим.

Найкраще прокидатися після закінчення фази швидкого сну, тобто на початку першої чи другої фази. Прокидатися зі швидкого сну не рекомендується.
Тепер у вас напевно виникло питання про те, як зробити так, щоб прокинутися в потрібній фазі.

Висловлю лише одну думку з цього приводу. Як було зазначено, у стадії глибокого сну людини досить складно розбудити. Тому, якщо ваш сон переривається природним способом, а не дзвінком будильника, то ви, швидше за все, прокинетеся у потрібній фазі.

Тепер трохи про важливість швидкого та повільного сну. Деякі вчені говорять про те, що швидкий сон - це пережиток минулого, нібито він не потрібен людині, як і апендикс.

На користь цього твердження наводяться такі факти:

Якщо примусово обмежувати тривалість сну, то тривалість глибокої фази сну мало змінюється, мозок скорочує насамперед тривалість швидкого сну.

Але це лише доводить, що глибокий сон важливіший, ніж швидкий - не більше!

Було проведено досліди, коли людей протягом двох тижнів повністю позбавляли швидкого сну. При цьому стан здоров'я їх не погіршувався.

Два тижні це не так багато, якщо врахувати, що деякі люди можуть стільки часу прожити взагалі без сну.

А ось інші вчені проводили досліди на щурах. Через 40 днів без швидкого сну щури гинули.

Процес сну — зовсім мало вивчене явище. Вченим-сомнологам у майбутньому належить знайти відповіді безліч спірних питань.
Ну а нам потрібно дбати про свій сон і вести здоровий спосіб життя!

Повільний та швидкий сон

Повільний і швидкий сон різні між собою по біоелектричної активностімозку.

Запис біострумів мозку у вигляді електроенцефалограми (ЕЕГ), дає своєрідний малюнок, характерний для різних станів. Під час повільного сну на ЕЕГ з'являються

повільні хвилі великої амплітуди, які змінюються швидкими ритмами під час «швидкого» сну. Відмінності між фазами сну у даних ЕЭГ.

Повільний сон

Під час повільного сну дихання, пульс стають рідше, розслаблюються м'язи, у цей період зменшується так звана рухова активністьлюдини.

Швидкий сон

У фазу швидкого сну частота дихання, ритм роботи серця зростають, рухова активність збільшується, за закритими століттями чітко видно рухи очного яблука. Ці так звані швидкі рухи очей - характерна ознакацієї фази, звідси ще одна її назва: RЕМ за першими буквами англійських слів Rapid еуе movements. У цей момент сплячий бачить сновидіння. Встановили цікавий факт: розбудити сплячого під час швидкого сну, незважаючи на ознаки більш поверхового сну, почастішання дихання та пульсу, ритму ЕЕГ значно важче, ніж при повільному сні. Тому фазу швидкого сну називають ще парадоксальним сном (відповідно повільний ортодоксальний сон).

Швидкий сон ніколи не настає відразу – його реєструють лише після певної тривалості фази повільного сну. Швидкий сон дуже важливий для психіки людини. Коли добровольці вивчали особливості сну, будили протягом 3-4 ночей поспіль перед настанням RЕМ-фази, у них починалися психічні розладинезважаючи на загальну достатню тривалість сну.

Нічний сон

Зазвичай нічний сон складається з суворого чергування 4-6 завершених циклів, у тому числі кожен починається з повільного і закінчується швидким сном. Тривалість будь-якого циклу в нормі становить від 60 до 90 хвилин, але якщо на початку ночі швидкий сон триває лише кілька хвилин, то на ранок його тривалість становить приблизно півгодини. При цьому необхідно поєднання цих циклів, що характеризуються різним співвідношенням фаз сну, з певним гормональним рівнем та ритмом температури, що змінюється з вечора до ранку. Тому такі важливі певні години доби для сну. І не випадково сон у денний час, як правило, не дає того освіжаючого ефекту, як нічний.

Цікавий і такий момент: кожна здорова людина бачить сни, але пам'ятає їх лише той, хто прокидається у перші 15 хв після швидкого сну. Виявилося, що ті, хто має гарну пам'ять, бачать сни. Чим яскравіше і образніше сновидіння, тим повноцінніший за сон. На думку окремих учених, однією з причин цього є те, що під час сну, можливо, активно переробляється отримана за день інформація. Так, у фазі повільного сну відбувається обробка інформації, отриманої протягом дня, а фазі швидкого сну, яка характеризується сновидіннями з включенням фантастичних нереальних компонентів, здійснюється і захист від зовнішніх подразників, і психічна діяльність.

Швидкий сон відіграє значну роль у процесі навчання та запам'ятовування різної інформації. Так, серед студентів, які активно вивчають іноземна мова, можна виділити групу молодих людей, які дуже швидко та правильно запам'ятовують нові слова. На відміну від студентів із поганою здатністю до запам'ятовування у них більша тривалість швидкого сну.

Зараз нам відомо, що нічний сон є складним фізіологічним процесом, що включає до п'яти циклів швидкого і повільного сну. Але нещодавно, у ХІХ столітті, сон сприймався вченими, як феномен закритий вивчення, на відміну стану пильнування, яке піддається вимірам і спостереженням.

Можна оцінити позу сплячого, виміряти його фізичні показники: пульс, артеріальний тиск, частоту дихання, температуру тіла. Але як оцінити фундаментальні процеси самого сну?

Перші експериментиґрунтувалися на пробудженні випробуваного, тобто на вторгненні у процес сну.

Проте, з допомогою цих досліджень було отримано уявлення у тому, що сон протікає як послідовних стадій.

Кельшюттер, німецький фізіолог, у ХІХ столітті встановив, що сон у перші години найглибший, а згодом перетворюється на поверхневіший.

Проривом історія вивчення сну сталовідкриття електричних хвиль, що у мозку і які можна реєструвати.

Вчені отримали можливість спостерігати, записувати та вивчати явища, що відбуваються уві сні з людиною – за допомогою електроенцефалограми.

Завдяки численним дослідженням було встановлено:

Стан вегетативної нервової системив обох стадіях по-різному.

У повільному сні ми ростемо швидше: гормон росту, що виробляється гіпофізом, у цій фазі виробляється активніше.

Сновидіння мають різний характер.

У швидкій фазі– картини снів насичені діями, яскраво та емоційно забарвлені, у повільній – сюжет сновидінь спокійний або зовсім відсутній.

Пробудження.

Якщо розбудити людину серед швидкого сну, вона стане набагато легше, і почуватиметься набагато краще, ніж у результаті пробудження в повільній фазі.

Навіть якщо на сон пішло достатньо часу і ви очікуєте відчути приплив сил і бадьорості - цього не станеться, якщо ви невдало прокинетеся на початку або в середині циклу повільного сну. У такій ситуації можна почути: "Встав не з тієї ноги?"

Мабуть, причиною такого стану виступають незавершені нейрохімічні процеси, що проходять у повільному сні.

Дихання при засинанні стає рідшим і голоснішим, але менш глибоким.

Воно ще більше сповільнюється і стає неритмічним у дельта-сні.

Дихання у швидкому сні то повільне, то часте, то – так ми реагуємо на події сну, який дивимося.

Температура мозкузнижується в повільному сні, а в швидкому завдяки посиленому припливу крові і активному обміну речовин піднімається і іноді перевищує температуру в неспанні.

Незважаючи на численні відмінності, стадії повільного та швидкого сну мають хімічну, фізіологічну, функціональну взаємозалежність та належать до єдиної збалансованої системи.