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 снудихання, пульс стають рідше, розслаблюються м'язи, у період зменшується так звана рухова активність людини.

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 ознака цієї 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 у добровольців вивчали особливості сну, будили протягом 3-4 ночей поспіль перед настанням RЕМ-фази, вони починалися психічні розлади, попри загальну достатню тривалість сну.

Нічний сон

Зазвичай нічний сонскладається 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 повноцінніше 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.

Швидкий сон (REM-сон) є унікальною фазою сну ссавців, що характеризується випадковим рухом очей, низьким м'язовим тонусом по всьому тілу і здатністю сплячого бачити сни. Ця фаза також відома як парадоксальний сон(PS) і в деяких випадках як десинхронізований сон через фізіологічну схожість зі станом неспання, що включає швидкі, низьковольтні та десинхронізовані мозкові хвилі. Електрична та хімічна активність, що регулює цю фазу, походить зі стовбура головного мозку і характеризується більш помітним надлишком нейротрансмітера ацетилхоліну у поєднанні з практично повною відсутністю моноамінових нейротрансмітерів гістаміну, серотоніну та норепінефрину. Швидкий сон фізіологічно відрізняється від інших фаз сну, які загалом звуться глибокий сон (NREMS, синхронізований сон). Швидкий та глибокий сон чергуються протягом одного циклу сну, що триває близько 90 хвилин у дорослих людей. Оскільки цикли сну відновлюються, вони змінюються у бік вищої частки швидкого сну. Перехід до швидкого сну пов'язаний із помітними фізичними змінами, починаючи з електричних імпульсівзваних понто-генікуло-окципітальними хвилями, що походять зі стовбура головного мозку У організмів у фазі швидкого сну зупиняється центральний гомеостаз, допускаючи великі коливання у диханні, терморегуляції та циркуляції, які не спостерігаються у всіх інших фазах сну чи пробудження. Тіло різко втрачає м'язовий тонус, вступаючи в стан, відомий як атонія швидкого сну. Швидкі рухи очей та їх зв'язок зі сновидіннями були встановлені Натаніелем Клейтманом та його студентом Євгеном Азерінським у 1953 р. та пізніше описані дослідниками, включаючи Вільяма Демента та Мішеля Жуве. Багато експериментів включало пробудження суб'єктів, коли вони починали впадати у фазу швидкого сну, таким чином, відчуваючи стан, відомий як депривація швидкого сну. Суб'єктам дозволялося спати у звичайному порядку, допускаючи незначне відновлення швидкого сну. Техніки нейрохірургії, ін'єкції хімічних речовин, електроенцефалографія, позитронно-емісійна томографія та, зрозуміло, звіти сплячих після пробудження використовувалися для вивчення цієї фази сну.

Фізіологія

Електрична активність головного мозку

Швидкий сон називається «парадоксальним» у зв'язку з його подібністю до пробудження. Хоча тіло паралізоване, головний мозок діє до певної міри як у стані неспання. Електроенцефалографія під час швидкого сну зазвичай показує швидкі, десинхронізовані, низькоамплітудні «мозкові хвилі» (нейронні коливання), які відрізняються від повільних δ (дельта) хвиль глибокого сну, але мають схожість з патернами, що спостерігаються під час неспання. Важливою складовою цих хвиль є θ (фета) ритм у гіпокампі. Кора демонструє 40-60 Гц гамма-хвилі, як при пробудженні. Кортикальні та таламічні нейрони в мозку при неспанні або у фазі парадоксального сну деполяризованіші, тобто. можуть «збуджуватися» швидше, ніж у мозку у фазі глибокого сну. Праве та ліва півкулімозку більш узгоджені у стадії швидкого сну, особливо під час усвідомлених сновидінь. Швидкий сон перемежується PGO (понто-генікуло-окципітальними) хвилями, імпульсами електричної активності, що походять зі стовбура головного мозку. Ці хвилі спостерігаються у кластерах приблизно кожні 6 секунд протягом 1–2 хвилин під час переходу від глибокого сну до парадоксального. Вони демонструють максимальну амплітуду після зміщення в зорову кору і викликають «швидкі рухи очей» у парадоксальній фазі сну. Енергія головного мозку, що використовується у фазі швидкого сну, як визначено обміном кисню та глюкози, дорівнює або перевищує кількість енергії, що використовується під час пробудження. Швидкість у глибокому сні на 11–40% нижча.

Хімічні речовини головного мозку

Порівняно з повільнохвильовим сном, і неспання, і фаза парадоксального сну включають підвищене використання нейротрансмітера ацетилхоліну, який може викликати швидші мозкові хвилі. Моноамінові нейротрансмітери норепінефрін, серотонін та гістамін повністю недоступні. Ін'єкції інгібіторів ацетилхолінестерази, які ефективно підвищують доступність ацетилхоліну, викликають парадоксальний сон у людей та інших тварин навіть у фазі повільнохвильового сну. Карбахол, який наслідує дію ацетилхоліну на нейрони, має аналогічний вплив. У людей, що прокидаються, ті ж ін'єкції викликають парадоксальний сон, тільки якщо моноамінові нейротрансмітери вже витрачені. Два інші нейротрансмітери, орексин і гамма-амінобутанова кислота (GABA), сприяють неспанню, послаблюють глибокий сон та інгібують парадоксальний сон. На відміну від різких переходів електричних патернів, хімічні зміни головному мозку демонструють безперервні періодичні коливання.

Роль стовбура головного мозку

Нейронна активність під час швидкого сну спостерігається у стовбурі головного мозку, особливо в понтинній покришці та блакитній плямі. Згідно з гіпотезою активації-синтезу, запропонованої Робертом МакКарлі та Алланом Гобсоном у 1975–1977 рр., контроль протягом фази швидкого сну включає шляхи «REM-включаючих» і «REM-вимикаючих» нейронів у стовбурі головного мозку. REM-включають нейрони переважно холінергічні (тобто включає ацетилхолін); REM-вимикаючі нейрони активують серотонін і норадреналін, які, крім інших функцій, пригнічують REM-включаючі нейрони. МакКарлі і Гобсон свідчать, що REM-включають нейрони фактично стимулюють REM-вимикаючі нейрони, таким чином, забезпечуючи механізм циклічного повторення швидкого і глибокого сну. Вони використовували рівняння Лотка-Вольтерра для опису цієї циклічної зворотної залежності. Каюза Сакаї і Мішель Жуве висунули аналогічну модель в 1981 р. У той час як ацетилхолін проявляється в корі рівною мірою під час неспання і фази швидкого сну, він спостерігається більш високих концентраціяху стовбурі головного мозку під час фази швидкого сну. Виведення орексину та GABA можуть призвести до відсутності інших збудливих нейротрансмітерів. Дослідження у 1990-х, що використовувало позитронно-емісійну томографію, підтвердило роль стовбура головного мозку. Воно також свідчить, що, в межах переднього мозку, лімбічна та паралімбічна системи, зазвичай пов'язані з емоціями, більшою мірою демонструють активацію, ніж інші області. Області мозку, активовані під час швидкого сну, практично протилежні тим, що активуються під час глибокого сну.

Рухи очей

Більшість рухів очей при "швидкому" сні фактично менш швидка, ніж зазвичай спостерігається у людей, що не сплять. Вони також коротші за тривалістю і ймовірніше повертаються до вихідної точки. Близько семи таких повернень спостерігається протягом хвилини швидкого сну. У той час як у повільнохвильовому сні очі можуть розходитися, очі у сплячого у фазі парадоксальної фази сну рухаються спільно. Ці рухи очей йдуть за понто-генікуло-окципітальними хвилями, що походять зі стовбура головного мозку. Рухи очей самі собою можуть мати відношення до зорового почуття, яке відчувається уві сні, але безпосередній зв'язок має бути точно встановлений. Спостерігалося, що у сліпих від народження людей, які зазвичай не мають зорових образів у сновидіннях, під час швидкого сну очі все ж таки рухаються.

Циркуляція, дихання та терморегуляція

Загалом, організм припиняє гомеостаз під час фази парадоксального сну. Частота серцевих скорочень, серцевий тиск, хвилинний серцевий викид, артеріальний тиск та частота дихання швидко стають нерегулярними, коли організм вступає у фазу швидкого сну. Загалом дихальні рефлекси, такі як реакція на гіпоксію, ослаблені. Загалом, головний мозок меншою мірою контролює дихання; електричне стимулювання пов'язаних з диханням регіонів мозку не впливає на легені, як під час глибокого сну або під час неспання. Коливання частоти серцевих скорочень та артеріального тиску прагнуть збігатися з PGO-хвилями та швидкими рухами очей, посмикуваннями чи раптовими змінами дихання. Ерекція пеніса (нічна ерекція або NPT) зазвичай супроводжує фазу швидкого сну у щурів та людей. Якщо чоловік страждає на еректильну дисфункцію (ED) під час неспання, але демонструє епізоди нічної ерекції під час фази швидкого сну, це свідчить, що еректильна дисфункція має швидше психологічну причинуніж фізіологічну. У жінок ерекція клітора (нічна кліторальна ерекція або NCT) викликає супутнє збільшення вагінального кровотоку та транссудації (тобто виділення мастила). Протягом нормальних ночей сну пеніс та клітор можуть перебувати у стані ерекції від однієї години до трьох годин та половини тривалості фази швидкого сну. Температура тіла недостатньо регулюється під час швидкого сну і таким чином організми стають більш чутливими до температур за межами їхньої термонейтральної зони. Кішки та інші дрібні покриті хутром ссавці вібрують і дихають швидше регулювання температури під час глибокого сну, але з швидкого сну. За рахунок втрати м'язового тонусу тварини втрачають здатність регулювати температуру за рахунок руху тіла. (Тим не менш, навіть кішки з понтинними пошкодженнями, що перешкоджають м'язовій атонії під час швидкого сну, не регулюють температуру за допомогою вібрування.) тому що роблять це під час глибокого сну та неспання. Отже, гарячі або холодні температури навколишнього середовища можуть знижувати частку швидкого сну та загальну кількість сну. Іншими словами, якщо організм знаходиться в кінці фази глибокого сну, і показники температури виходять за межі певного діапазону, він не вступить у фазу швидкого сну, щоб уникнути дерегуляції, дозволяючи температурі повільно змінюватися щодо бажаного значення. Цей механізм може бути «обдурений» штучним нагріванням головного мозку.

М'язи

Атонія швидкого сну, практично повний параліч тіла, досягається у вигляді інгібування рухових нейронів. Коли організм вступає у фазу швидкого сну, рухові нейрони по всьому організму піддаються гіперполяризації: їхній негативний трансмембранний потенціал знижується на додаткові 2–10 мілівольти, таким чином, зростає межа, яка має перевищувати стимул для їх активації. М'язове інгібування може бути результатом недоступності моноамінових нейропередавачів, надлишку ацетилхоліну в стовбурі головного мозку і, можливо, механізмів, що використовуються для інгібування м'язів при неспанні. Довгастий мозок, розташований між варолієвим мостом і остистим відростком, має здатність м'язового інгібування, що поширюється на багато організмів. Можуть спостерігатися деякі локалізовані м'язові скорочення та рефлекси. Відсутність атонії швидкого сну викликає порушення поведінки під час швидкого сну, які страждають від якого здійснюють фізичні дії під час сновидінь. (Альтернативне пояснення полягає в тому, що сплячий «діє уві сні»: м'язовий імпульс передує думці. Дане пояснення також може поширюватися на звичайних сплячих, у яких сигнали до м'язів пригнічені.) (Слід зазначити, що звичайний лунатизм спостерігається під час повільнохвильового .) Нарколепсія, на відміну цього, включає надмірну і небажану атонію швидкого сна-тобто. катаплексію та надмірну денну сонливість під час неспання, гіпнагогічні галюцинаціїперед вступом у фазу повільнохвильового сну або сонний параліч під час неспання. Інші психіатричні розлади включають депресію, пов'язану з непропорційною фазою швидкого сну. Пацієнти з потенційними порушеннями сну зазвичай діагностуються за допомогою полісомнограми. Ушкодження варолієвого мосту, що запобігають атонії швидкого сну, викликають «порушення поведінки під час швидкого сну» у тварин.

Психологія

Сновидіння

Фаза швидкого сну з її відкриття тісно пов'язувалася зі сновидіннями. Пробудження сплячих під час фази швидкого сну є поширеним експериментальним методом отримання звітів про снах; 80% нейротипових людей повідомляють про певний тип сновидінь у цих умовах. Сплячі, збуджені під час фази швидкого сну, прагнуть дати більш довгі оповідальні описи сновидінь, які вони пережили, і оцінити сновидіння за тривалістю як триваліші. Про усвідомлених сновидінняхповідомляється найчастіше у фазі швидкого сну. (Фактично вони повинні братися до уваги як гібридний стан, що об'єднує суттєві елементи швидкого сну та усвідомленість неспання.) Мисливські процеси, що відбуваються під час швидкого сну, найчастіше мають відмітні ознаки сновидінь, включаючи оповідальну структуру, усвідомленість (експериментальна схожість) та об'єднання інстинктивних мотивів. Гобсон і МакКарлі припустили, що PGO-хвилі, характерні для "фазичного" швидкого сну, можуть забезпечувати зорову кору та передній мозок електричним збудженням, яке посилює галюцинаторні аспекти сновидіння. Проте, люди, розбуджені під час сну, не повідомляють про значно химерніші сновидіння під час фазічного швидкого сну порівняно з тонічним швидким сном. Інший можливий зв'язок між двома феноменами може полягати в тому, що більша межа припинення чутливості під час фази швидкого сну дозволяє мозку надалі пересуватися вздовж нереалістичних та специфічних ланцюжків думок. Деякі сновидіння можуть бути під час фази глибокого сну. “Сплячі” можуть спостерігати сновидіння під час стадії 2 глибокого сну, тоді як “міцно сплячі”, після пробудження на цій стадії, швидше за все, повідомлять про “мислення”, а не “сновидіння”. Певні наукові зусилля визначити унікальну аномальну природу сновидінь, зроблені під час сну, були змушені зробити висновок, що мислення наяву може бути не менш химерним, особливо в умовах зниження чутливості. Через сновидінь під час глибокого сну, деякі дослідники сну категорично відкидають важливість зв'язку сновидінь із фазою швидкого сну. Перспектива те, що добре відомі неврологічні аспекти швидкого сну власними силами є причиною сновидінь, свідчить необхідність переоцінки нейробіології сновидіння сутнісно. Деякі дослідники парадоксального сну старої гвардії (Демент, Гобсон, Жуве), тим не менш, опираються ідеї про відсутність зв'язку сновидінь із фазою швидкого сну.

Творчі здібності

Після пробудження з фази швидкого сну свідомість “гіперасоціативно”-сприйнятливіше до семантичного інструктування. Люди, які прокидаються із фази швидкого сну, краще виконують такі завдання, як анаграми та вирішення творчих проблем. Сон сприяє процесу, за допомогою якого творчі здібностіперетворюють асоціативні елементи на нові комбінації, які є практичними і відповідають певним вимогам. Це відбувається скоріше у фазі швидкого сну, ніж у фазі глибокого. Навряд чи це пов'язано з процесами пам'яті, але приписується змінам під час фази швидкого сну в холінергічному та норадренергічному нейромодулюванні. Високі рівні ацетилхоліну в гіпокампі пригнічують Зворотній зв'язокгіпокампа з неокортексом, у той час як більше низькі рівніацетилхоліну та норепінефрину в неокортексі стимулюють неконтрольоване посилення асоціативної активності у неокортикальних регіонах. Це протилежно усвідомленості неспання, де високі рівні норепінефрину та ацетилхоліну інгібують повторювані сполуки в неокортексі. Фаза швидкого сну за допомогою цього процесу посилює творчі здібності, дозволяючи «неокортикальним структурам реорганізовувати асоціативні ієрархії, в яких інформація з гіпокампу наново інтерпретується щодо попередніх семантичних уявлень чи вузлів».

Тривалість

У циклі сну тривалістю менше 20 годин організму чергуються фази глибокого сну (повільні, великі, синхронізовані мозкові хвилі) та парадоксального сну (швидкі, десинхронізовані хвилі). Сон спостерігається в тісному зв'язку з великим циркадним ритмом, який впливає на сонливість і фізіологічні фактори, ґрунтуючись на внутрішніх годинниках організму. Сон може розподілятися протягом усього дня або кластерами протягом однієї частини ритму: у нічних тварин протягом дня та у денних тварин уночі. Організм повертається до гомеостатичної регуляції практично відразу після закінчення фази швидкого сну. Під час нічного сну, зазвичай, спостерігається близько чотирьох або п'яти періодів швидкого сну; вони досить короткі на початку сну і довші ближче до кінця. Багато тварин і деякі люди схильні прокидатися або демонтують період дуже чуйного сну протягом короткого часу безпосередньо після швидкого сну. Порівняльна кількість швидкого сну значною мірою змінюється із віком. Новонароджена дитина проводить понад 80% загального часу сну у фазі швидкого сну. Під час фази швидкого сну активність нейронів мозку досить подібна до активності під час неспання; тому фаза швидкого сну називається парадоксальним сном. Швидкий сон зазвичай займає 20-25% загального часу сну у дорослих: близько 90-120 хвилин нічного сну. Перший епізод швидкого сну спостерігається через 70 хвилин після занурення в сон. Цикли мають тривалість близько 90 хвилин, причому кожен цикл включає здебільшого швидкий сон. Новонароджені проводять більше часу у фазі швидкого сну, ніж дорослі. Частка швидкого сну потім значно знижується у дитинстві. Дорослі люди в цілому схильні спати менше, але фаза швидкого сну займає приблизно той самий час, і внаслідок цього швидкий сон займає більшу частину сну. Швидкий сон може бути поділений на тонічний та фазічний режими. Тонічний швидкий сон характеризується фета-ритмами в головному мозку; Фазичний швидкий сон характеризується PGO-хвилями та фактичними “швидкими” рухами очей. Обробка зовнішнього стимулу значно пригнічується під час фазічного швидкого сну, і нещодавні факти свідчать, що сплячі складніше прокидаються від фазічного швидкого сну, ніж від повільнохвильового.

Дія депривації швидкого сну

Депривація швидкого сну значно підвищує кількість спроб впасти у фазу швидкого сну у сплячому стані. У відновлювальні ночі суб'єкт впадає в стадію 3 і фазу швидкого сну швидше і демонструє відновлення швидкого сну, що спрямоване до значного підвищення часу, що витрачається на швидкий сон, порівняно з нормальними рівнями. Дані відкриття відповідають ідеї, що швидкий сон біологічно необхідний. Після завершення депривації можуть розвинутись легкі психологічні порушення, такі як тривожність, дратівливість, галюцинації та нездатність концентруватися, а також може знизитися апетит. Існують позитивні наслідки депривації швидкого сну. Деякі симптоми депресії пригнічуються депривацією швидкого сну; агресія та харчова поведінка можуть посилитися. Високий рівень норадреналіну виступає можливою причинною таких результатів. Наскільки тривала депривація швидкого сну має психологічну дію, залишається предметом суперечок. Деякі звіти свідчать, що депривація швидкого сну посилює агресивну та сексуальну поведінку у лабораторних тварин. Було доведено, що короткочасна депривація швидкого сну може полегшити певні типи депресії, коли депресія пов'язана з дисбалансом певних нейротрансмітерів. Хоча депривація сну в цілому докучає більшій частині населення, вона неодноразово продемонструвала полегшення депресії, хоч і тимчасове. Більше половини суб'єктів, які продемонстрували таке полегшення, повідомляють, що вона ставала неефективною після сну наступної ночі. Таким чином, досліджували розробляють такі методи як зміна режиму сну на деякий період після періоду депривації швидкого сну та поєднання змін режиму сну з фармакотерапією для пролонгації дії. Імовірно більша частинаантидепресантів вибірково пригнічує швидкий сон у зв'язку з їх дією на моноаміни, ця дія послаблюється після довгострокового використання. Депривація сну стимулює гіпокампальний нейрогенез більшою мірою, ніж дані антидепресанти, але чи обумовлена ​​ця дія фазою швидкого сну, точно не відомо. Дослідження депривації швидкого сну на тваринах значно відрізняються від людських досліджень. Існує доказ, що депривація швидкого сну у тварин має більше серйозні наслідкиніж у людей. Це може бути викликано тим, що тривалість часу депривації сну у тварин значно більша (до сімдесяти днів), або що різні протоколи, що використовуються, більш некомфортні і неприємні, ніж протоколи для людей. Метод "квіткового горщика" включає розташування лабораторних тварин над водою на платформі, настільки маленькій, що вони падають з неї, як тільки втрачають м'язовий тонус. Природне неприємне пробудження, результати якого можуть викликати зміни організму, які обов'язково перевершують просте відсутність фази сну. Інший метод включає комп'ютерне спостереження мозкових хвиль, що завершується автоматичною механічною тряскою клітини, коли тварина впадає у фазу швидкого сну. Факти свідчать, що депривація швидкого сну у щурів порушує вивчення нового матеріалу, але не впливає на наявну пам'ять. В одному дослідженні щури не навчилися уникати хворобливого стимулу після депривації швидкого сну, що могли зробити до депривації. Відсутність порушень навчання було виявлено у людей, які перенесли одну ніч на депривацію швидкого сну. Депривація швидкого сну у щурів викликає підвищення числа спроб впасти у фазу швидкого сну, а після депривації швидкий сон відновлюється. У щурів, як і кішок, депривація швидкого сну підвищує збудливість мозку (наприклад, електрична ампліфікація сенсорних сигналів), що знижує поріг для пароксизмів при неспанні. Це збільшення збудливості мозку аналогічно в людей. Одне дослідження також виявило зниження сенсорної збудливості заднього мозку. Задній мозок загалом менш сприйнятливий до інформації аферентного шляху, оскільки сприйнятливий підвищення ампліфікації даних шляхів.

Швидкий сон у тварин

Швидкий сон спостерігається у всіх наземних ссавців, а також птахів. Кількість швидкого сну та час циклу варіюється серед тварин; хижаки мають більше задоволення від швидкого сну, ніж жертви. Більші тварини також прагнуть перебувати у фазі швидкого сну більше часу, можливо через те, що більш висока теплова інерція їх головного мозку та організму дозволяє їм переносити більш тривале припинення терморегуляції. Період (повний цикл швидкого та глибокого сну) триває близько 90 хвилин у людей, 22 хвилини у кішок та 12 хвилин у щурів. В утробі ссавці проводять більш як половину (50-80%) діб у фазі швидкого сну.

Гіпотези щодо функцій швидкого сну

У той час, як функція швидкого сну недостатньо зрозуміла, пропонується кілька теорій.

Пам'ять

Сон загалом сприяє пам'яті. Швидкий сон може сприяти збереженню певних типів пам'яті: особливо процедурної, просторової та емоційної пам'яті. Швидкий сон підвищує наступні інтенсивне навчання у щурів, особливо після декількох годин, а в деяких випадках після декількох ночей. Експериментальна депривація швидкого сну в деяких випадках пригнічує консолідацію пам'яті, особливо щодо складних процесів (наприклад, як вийти зі складного лабіринту). У людей найкращий доказ щодо поліпшення швидким сном пам'яті полягає вивченні процедур-нові способи руху тіла (таке як перестрибування трампліну) і нові техніки вирішення проблеми. Депривація швидкого сну порушує вербальну (тобто непроцедурну) пам'ять лише у складніших випадках, як-от запам'ятовування довгих історій. Швидкий сон явно протидіє спробам придушити певні думки. Згідно з гіпотезою двоїстого процесу сну та пам'яті, дві основні фази сну співвідносяться з різними типами пам'яті. "Опівнічні" дослідження протестували цю гіпотезу за допомогою завдань на згадку, які починалися або перед сном, або в середині ночі, або починалися в середині ночі та оцінювалися вранці. Повільнохвильовий сон, частина глибокого сну, важливий для вербальної пам'яті. Штучне збільшення глибокого сну покращує відновлення пам'яті наступного дня запам'ятаних пар слів. Такер та ін показали, що денний легкий сон, що включає лише глибокий сон, посилює вербальну пам'ять, але не процедурну. Згідно з наступною гіпотезою два типи сну взаємодіють з метою консолідації пам'яті. Інгібітори моноаміноксидази (MAO) та трициклічні антидепресанти можуть пригнічувати швидкий сон, але при цьому відсутні свідчення, що ці препарати викликають порушення пам'яті. Деякі дослідження показують, що інгібітори моноаміноксидази покращують пам'ять. Більш того, одне предметне дослідження суб'єкта, який мав нетривалий або відсутній швидкий сном у зв'язку з осколковим пошкодженням стовбура головного мозку, не виявило, що його пам'ять була порушена. (Для більш докладної критики зв'язку між сном і пам'яттю див. посилання)) Що мають безпосереднє відношення до оглядів щодо функції швидкого сну в консолідації пам'яті, Грем Мітчисон і Френсіс Крик припустили в 1983 р., що за рахунок властивої спонтанної діяльності функція швидкого сну «укладається у тому, щоб усунути певні небажані режими взаємодії в мережі клітин у корі головного мозку», процес, який вони визначили як «розучення». У результаті ті спогади, які є актуальними (лежачий в основі яких нейронний субстрат досить сильний для того, щоб протистояти такій мимовільній, хаотичній активації), надалі зміцнюються, водночас слабкі, тимчасові, «фонові» спогади знищуються. Консолідація пам'яті під час парадоксального сну специфічно взаємопов'язана з періодами швидкого руху очей, яке відбувається безперервно. Одне пояснення цієї взаємозв'язку у тому, що електричні PGO-хвилі, які передують рухам очей, також впливають пам'ять. Швидкий сон може забезпечувати можливість виникнення “розучення” в основних нейронних мережах, залучених у гомеостаз, які захищені від даного “синаптичного даунскейлинга” під час глибокого сну.

Розвиток стимулювання центральної нервової системи як основна функція

Згідно з іншою теорією, відомою як Онтогенетична гіпотеза швидкого сну, дана фаза сну (також відома як активний сон у новонароджених) частково важлива для розвитку мозку, можливо за рахунок того, що вона забезпечує нейронне стимулювання, яке необхідно новонародженим для утворення зрілих нервових зв'язків і для належного розвитку нервової системи. Дослідження, що вивчали дію депривації активного сну, показали, що депривація в ранні періоди життя може призвести до поведінкових проблем, стійкого порушення сну, зниження маси головного мозку та аномального масштабу клітинної смерті нейронів. Надалі цю теорію підтримав факт, що кількість швидкого сну у людей знижується віком, що також поширюється на інші види (див. нижче). Один важливий теоретичний висновок з Онтогенетичної гіпотези у тому, що швидкий сон може мати життєво важливою функцією щодо зрілого мозку, тобто. коли розвиток центральної нервової системи завершено. Тим не менш, оскільки процеси нейронної пластичності не обмежуються мозком, швидкий сон може бути безупинно залучений до нейрогенезу у дорослих як джерело підтримуючого мимовільного стимулювання.

Захисна іммобілізація: попередник сновидінь

Згідно з Цукаласом (2012 р.), швидкий сон є еволюційним перетворенням добре відомого захисного механізму, рефлексу удаваної смерті. Цей рефлекс, також відомий як тваринний гіпноз або симулювання смерті, діє як останній спосіб захисту від атакуючого хижака і полягає у загальній іммобілізації тварини таким чином, що вона здається мертвою. Цукалас аргументує, що нейрофізіологія та феноменологія цієї реакції демонструє разючі подібності з фазою швидкого сну; наприклад, обидві реакції контролюються стволом головного мозку, характеризуються паралічем, симпатичною активацією змінами терморегуляції.

Перемикання уваги

Згідно з «гіпотезою сканування», безпосередні властивості швидкого сну пов'язані з перемиканням уваги в образах сновидіння. Проти цієї гіпотези виступає те, що такі швидкі рухи очей спостерігаються у тих, хто народився сліпим, а також зародків, незважаючи на відсутність зору. Крім того, бінокулярний швидкий сон неузгоджений (тобто обидва очі можуть не перебувати в одному напрямку час від часу) і, таким чином, відсутня точка фіксації. На підтримку цієї теорії дослідники виявили, що в цілеспрямованих сновидіннях рух очей спрямований за дією в сновидінні, що визначено взаємозв'язком рухів очей та тіла у пацієнтів з порушенням поведінки під час швидкого сну, який роблять дії зі сновидінь.

Інші теорії

Інші теорії свідчать, що потрібне відключення моноаміну таким чином, що моноамінові рецептори в головному мозку можуть відновлюватися до досягнення повної чутливості. Більше того, якщо швидкий сон періодично переривається, людина компенсує це довшим швидким сном, «відновним сном», за першої нагоди. Деякі дослідники наводять аргументи, що збереження складних мозкових процесів, як-от швидкий сон, свідчить, що вони виконують важливу функціюдля виживання ссавців та птахів. Він задовольняє важливі фізіологічні потреби, життєво важливі для виживання настільки, що тривала депривація швидкого сну веде до смерті експериментальних тварин. І в людей, і в експериментальних тварин втрата швидкого сну веде до важких поведінкових та фізіологічних патологічних відхилень. Втрата швидкого сну відзначалася при різних природних та експериментальних інфекціях. Виживання експериментальних тварин знижується, коли швидкий сон повністю ослаблений під час інфекцій; це веде до можливості того, що якість і кількість швидкого сну загалом важлива для нормальної фізіології організму. Захисна гіпотеза швидкого сну була запропонована Фредеріком Снайдером в 1966 р. Вона заснована на спостереженнях, що за фазою швидкого сну у кількох ссавців (щур, їжак, кролик і макака-резус) слідує коротке пробудження. Це не спостерігається у кішок та людей, хоча люди легше можуть прокидатися від швидкого сну, ніж від глибокого. Снайдер висунув гіпотезу, що швидкий сон періодично активує тварин для перевірки навколишнього середовища на можливих хижаків. Ця гіпотеза не пояснює м'язовий параліч швидкого сну; тим не менш, логічний аналіз може показувати, що м'язовий параліч проявляється з метою запобігання повному пробудженню тварини без необхідності, дозволяючи з легкістю поринути у глибокий сон. Джим Хорн, дослідник сну в університеті Лафборо, свідчить, що швидкий сон у сучасних людей компенсує знижену потребу пробудження з метою пошуку їжі. Інші теорії полягають у змазуванні рогівки, нагріванні головного мозку, стимуляції та стабілізації нейронних ланцюгів, які не були активовані під час неспання, розвитку внутрішнього стимулювання, що сприяє розвитку ЦНС, або у відсутності цілей, начебто він випадково створювався активацією головного мозку.

Відкриття та подальші дослідження

Німецький вчений Річард Клу у 1937 р. вперше відкрив період швидкої електричної активності головного мозку кішок. У 1944 р. Оглмейєр повідомив про 90-хвилинні цикли сну, які демонструють ерекцію у чоловіків протягом 25 хвилин. В Університеті Чикаго в 1952 р. Євген Азерінскі, Натаніель Клейтман і Вільям К. Демент відкрили фази швидкого руху очей під час сну і пов'язали їх зі сновидіннями. Їхня стаття була опублікована 10 вересня 1953 р. Вільям Демент провів дослідження депривації швидкого сну, експерименти, в яких суб'єктів будили щоразу, коли електроенцефалограма свідчила про настання фази швидкого сну. Він опублікував статтю «Дія депривації сну» у червні 1960 р. («депривація швидкого сну» стала найпоширенішим поняттям у результаті подальших досліджень, які показали можливість глибокого сну.) Нейрохірургічні експерименти Мішеля Жуве та інших у наступні два десятиліття привнесли поняття атонії та до поняття атонії понтинної покришки (дорсолатеральний варолієвий міст) у запуску та регулюванні парадоксального сну. Жуве та інші виявили, що порушення ретикулярної формації стовбура головного мозку пригнічує даний тип сну. Жуве придумав назву "парадоксальний сон" у 1959 р. і в 1962 р. опублікував результати, що свідчать, що він може спостерігатися у кішок при повному видаленні переднього мозку.

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 і двох якісно різних станів, званих повільним і швидким сном. Вони відрізняються за сумарною електричною активністю мозку (ЕЕГ), рухової активностіочей (ЕОГ), тонусу м'язів та численним вегетативним показникам (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 поєднуються під назвою дельта-сну, тому що під час цих стадій на ЕЕГ з'являються високоамплітудні повільні хвилі - дельта-хвилі. У третій стадії вони займають від 30% до 50% всієї ЕЕГ. У четвертій стадії дельта-хвилі займають понад 50% усієї ЕЕГ. Це найглибша стадія сну, тут найвищий поріг пробудження, найсильніше відключення 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 яблукпри закритих століттях (БДГ, або REM-rapid eye movements), м'язові посмикування в окремих групахм'язів, різкі зміни частоти серцевих скорочень (від тахікардії до брадикардії) та дихання (серія частих вдихів-видихів, потім пауза), епізодичні підйоми та падіння кров'яного тиску, ерекція статевого члена у чоловіків та клітора у жінок. Поріг пробудження коливається від високого до низького. Саме в цій стадії виникає більша частина сновидінь, 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 стадіях сну має свою 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 віці відбувається зменшення загальної кількості сну, при цьому скорочується 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 пліч-о-пліч із довгим сном і коротким циклом сну» [Борбелі, 1989, з. 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 кожний момент деякі 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 рухів та 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 з'явилися різні форми адаптації. 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 зовнішнього середовища.

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 хронічний недосипанняпо робочих днях та пересипання вранці у вихідні - явища взаємопов'язані. Проте в заяві створеного в США комітету «Катастрофи, сон і громадська політика» підкреслюється, що навіть невелике хронічне недосипання на 1-2 год загрожує серйозними порушеннями в роботі, якщо вона постійно потребує високого рівня зосередженості 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 ситуаціязнаходження 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 лише не призводить до психічним розладам, але взагалі ніяк 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 їх психічних особливостейвиявилося, що проти короткоспящими вони були емоційно менш стійкими - всі проблеми приймали близько до серця, відрізнялися занепокоєнням, тривожністю і 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 стародавніх ассирійців для викликання добрих сновидінь та порятунку від неприємних [Гарфільд, 1994]. Повний вірувань у сновидіння був античний світ, а Стародавню Грецію сновидіння грали керівну роль навіть у виробленні законів. Величезне значеннянабували «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 важливий мову мозку, він зазначав, що сновидіння є продуктом нашої власної психічної активності і в той же час завершений сновидіння вражає нас як 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, потрібна додаткова інформація про 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 психотерапевти та 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 основою сновидінь.

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 дослідження показали, 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.

Повноцінний сон людини допомагає відновити всі функції організму. Під час відпочинку відновлюються фізичні сили, енергетичний баланс, сортується та обробляється інформація, отримана за день, зміцнюється імунна система та відбуваються інші важливі процеси. Феномен сну вивчений вченими не повністю, але є дані досліджень, які допомагають нам краще зрозуміти його та розібратися, чим він корисний для здоров'я. За ніч ми перебуваємо у різних фазах сну, під час яких відбуваються певні зміни у тілі.

Сценарій сну

Сон має дві основні фази: повільну (ортодоксальну, глибоку) та швидку (парадоксальну, поверхневу). Фаза повільного сну є початком нічного відпочинку, вона займає три чверті всього часу, який ми проводимо в обіймах Морфея. Далі йде фаза швидкого сну, під час якої підвищується мозкова активність. Наш організм не спить, свідомість і підсвідомість обмінюються даними, відбувається фільтрація інформації, що покращує наші когнітивні здібності.

Повільний сон і швидкий сон, що йде за ним, становлять разом один цикл. Він триває у середньої людини близько 1,5-2 годин. Усього за ніч ми проходимо від 4 до 6 циклів, після закінчення яких маємо добре висипатися.

Примітно, що сон повільний з кожним новим циклом стає дедалі коротшим, а швидкий - довшим. Щоб відновлення функцій організму пройшло повноцінно, проходження всіх циклів має закінчитися до 4 години ранку. Після цього відпочинок продовжується, але ортодоксальна фаза вже не настає.

Прокидатися потрібно саме в момент швидкого сну, тому що у цей час усі наші системи активуються.

Чергування етапів повільного сну

З повільного сну починається наше засинання. Він поділений на 4 етапи, під час яких в організмі відбуваються різні процеси. За допомогою електроенцифалографічних досліджень вченим вдалося отримати електричну картину сну і дізнатися, скільки триває кожен етап, як поводиться мозок, які електричні імпульси проходять у ньому у певний час, на що вони впливають. При цьому відпочинок людини не порушується, спеціальні прилади прочитують інформацію з моменту засинання і до пробудження. За допомогою таких досліджень було встановлено етапи ортодоксального сну, які ми розглянемо докладніше.

Етапи повільної фази	Скільки часу займає від загального сну (у відсотках)	Що відбувається в організмі
I етап - дрімота	12,1	Дихання стає менш глибоким, але досить гучним і частим, ми перебуваємо в напівсонному стані, мозок активно працює, тому в цей час ви навіть можете знайти вирішення питань, які не змогли залагодити вдень.
II етап – сонні веретена	38,1	Картина електричних імпульсів у мозку змінюється, починають з'являтися сонні веретена, ми глибше занурюємося в сон, проте кілька разів на хвилину мозок перебуває у стадії високої активності та реагує на найменші зовнішні подразники, тому на цьому етапі можна легко прокинутись від сторонніх звуків.
III етап – глибокий сон	14,2	Сонні веретена ще зберігаються, але реакція на зовнішні подразники притуплюється, організм входить у режим, що «зберігає», всі його функції уповільнюються.
IV етап – дельта-сон	12,1	Найглибший етап повільної фази – кровообіг сповільнюється, температура тіла мінімальна, м'язи повністю розслаблені, реакція на зовнішні подразники відсутня, людину досить складно розбудити.

Значення глибокого сну для організму

Багато вчених займалися дослідженнями в галузі функцій повільного сну. Під час експериментів добровольців будили, коли вони спали найміцніше. Результати показали, що піддослідні відчували під час пробудження біль у м'язах, погано орієнтувалися в просторі та часі, не могли ясно мислити. Протягом дня їх когнітивні та фізичні показники також погіршувалися, навіть якщо решта проміжку нічного відпочинку тривав певний час.

Фахівці дійшли висновку, що нестача повільної фази організм сприймає як цілком безсонну ніч. Під час глибокого сну відновлюються органи та тканини, оскільки гіпофіз починає активно виробляти соматотропін (гормон росту).

Також відновлюють свої ресурси ділянки мозку, які відповідають за запам'ятовування інформації. Чим довше триває ортодоксальна фаза, тим вище стають фізичні та розумові показники.

Однак є у цій фазі і не надто приємні явища. Якщо людина страждає енурезом, розмовляє уві сні або ставляться до сомнамбул, то розлади виявляються саме під час дельта-сну. Так відбувається з тієї причини, що свідомість повністю відключається, на зміну йому приходить підсвідомість, яку ми не можемо контролювати.

Тривалість повільної фази

Кожна людина знає, скільки їй потрібно часу, щоб виспатися. А от вирахувати, яку тривалість повинна мати повільна фаза, досить складно. Загалом вона займає від 30 до 70% всього нічного відпочинку і буде індивідуальною у різних людей.

Під час досліджень, які проводилися в університеті Суррея, було з'ясовано, що випробувані від 20 до 30 років проводять в ортодоксальній фазі більше часу, ніж представники старших вікових груп. Літні люди майже завжди мають проблеми зі сном, дельта-фаза у них значно коротша, ніж у молоді.

У середньому молоді люди проводять у повільному сні 118 хвилин за ніч.Проте було з'ясовано, що у екстрених умовах організм може самостійно продовжити цей час. Ортодоксальна фаза стає більш тривалою, якщо людина різко втрачає вагу, тому жінки, що сидять на дієті, часто відчувають втому і не можуть виспатися за той же час, якого їм вистачало до корекції фігури. Також цей механізм запускається при порушенні функціонування щитовидної залози, його активує дисбаланс гормонів

У людей, які займаються важкою фізичною працею, має бути більше глибокого сну, тому спортсмени відпочивають по 11-12 годин.

Компенсація глибокої фази

Часто люди, які не мають стабільного графіка, думають так: «Сьогодні попрацюю допізна, а завтра вже висплюся вдосталь». Якщо ви прокинетеся раніше вранці, то створиться дефіцит швидкого сну, його дійсно можна компенсувати за допомогою 20-30-хвилинного обіднього відпочинку або наступної ночі. Однак із повільною фазою такі фокуси не пройдуть, адже з неї починається наш відпочинок.

Нестача глибокого сну поступово акумулюється в організмі, що негативно впливає на працездатність людини. Однак є й інші, більш серйозні проблеми, з якими ви можете зіткнутися під час хронічного недосипання.

Насамперед, збій дає ендокринна система, гормон росту перестає вироблятися, від чого в людини різко починає збільшуватися живіт. Також перестають нормально оновлюватися тканини та органи. Недосипання – це каталізатор старіння. Імунітет різко падає, загострюються хронічні захворювання, з'являється ризик вірусних, грибкових та бактеріальних інфекцій.

Звідси випливає тільки один висновок: доспати повільну фазу наступні ночі або «наспати» її наперед нереально, нормальну життєдіяльністьорганізму можна підтримувати, лише дотримуючись суворого графіка відпочинку та неспання.

Збільшення ортодоксальної фази

Якщо ви відчуваєте, що на повільну фазу приділяється не стільки часу, скільки потрібно для нормального відпочинку, його можна збільшити. Найчастіше такі проблеми з'являються у людей, які довго не можуть заснути, адже перший цикл сну містить найдовшу ортодоксальну фазу, а далі вона стає менш тривалою. Щоб позбутися цієї проблеми, варто слідувати таким простим рекомендаціям:

• Налагодити раціональний графік сну та неспання.
• Засипати і прокидатися в один і той же час, навіть у вихідні дні.
• Займатись спортом у денний час, але фізичні навантаження не варто давати тілу за 3 години до нічного відпочинку.
• Організувати сприятливий клімат у кімнаті для відпочинку та зручне спальне місце.
• Не приймати перед сном алкоголь, кофеіоновмісні напої, енергетики, не палити.
• Стежити за своїм харчуванням - переїдати на ніч, їсти шоколад або будь-які інші солодощі не можна, тому що ці продукти збуджують на нервову систему.

На завершення

Повільний сон дуже важливий для людини, оскільки він відповідає за відновлення фізичних показників, імунної системи та когнітивних здібностей. Також він необхідний підтримки молодості, оскільки у ортодоксальної фазі оновлюються клітини шкіри.

Необхідно засипати о 21.00-22.00, щоб отримати свою «порцію» глибокого сну та якісно відпочити за ніч.Якщо ви дотримуватиметеся графіка, то вже через 2 тижні помітите, як покращиться ваше самопочуття і зовнішній вигляд.

Сон – це один із найдивовижніших станів, під час якого органи – і насамперед мозок – працюють у особливому режимі.

З погляду фізіології сон – це один із проявів саморегуляції організму, підпорядковане життєвим ритмам, глибоке відключення свідомості людини від зовнішнього середовища, необхідне відновлення діяльності нервових клітин.

Завдяки повноцінному сну зміцнюється пам'ять, зберігається концентрація уваги, оновлюються клітини, виводяться шлаки та жирові клітини, знижується рівень стресу, розвантажується психіка, виробляється мелатонін – гормон сну, регулятор циркадних ритмів, антиоксидант та захисник імунітету.

Тривалість сну за часом відповідно до віку

Сон служить захистом від гіпертонії, ожиріння, поділу. ракових клітині навіть ушкоджень зубної емалі. Якщо людина не спить більше 2-х діб, у неї не тільки уповільнюється метаболізм, а й можуть початися галюцинації. Відсутність сну протягом 8-10 діб зводить людину з розуму.

У різному віці людям потрібно різна кількістьгодин для сну:

Найбільше сплять ще не народжені діти в утробі матері: до 17 години на добу.

• Приблизно стільки ж сплять немовлята: 14-16 годин.
• Дітям від 3 до 11 місяців потрібно від 12 до 15 годин сну.
• У віці 1-2 роки – 11-14 годин.
• Дошкільнята (3-5 років) сплять 10-13 годин.
• Молодокласники (6-13 років) – 9-11 годин.
• Підліткам потрібно 8-10 годин нічного відпочинку.
• Дорослим (від 18 до 65 років) – 7-9 годин.
• Літнім людям, від 65 років – 7-8 годин.

Старих часто мучить безсоння через нездужання та гіподинамії протягом дня, тому вони сплять 5-7 годин, що у свою чергу відбивається на здоров'я не найкращим чином.

Цінність сну щогодини

Від часу відходу до сну залежить і цінність сну: можна виспатися за годину, як за ніч, або не виспатися зовсім. У таблиці вказані фази сну людини за часом ефективності сну:

Час	Цінність сну
19-20 год.	7 годин
20-21ч.	6:00
21-22 год	5:00
22-23 год.	4 години
23-00 год.	3:00
00-01ч.	2 години
01-02 год.	1 година
02-03 год.	30 хвилин
03-04 год.	15 хвилин
04-05 год.	7 хвилин
05-06 год.	1 хвилина

Наші пращури лягали спати і вставали по сонцю. Сучасна людиналягає не раніше першої години ночі, результат – хронічна втома, гіпертонія, онкологія, неврози.

За фактичної цінності сну щонайменше 8 годин організм відновлював сили наступного дня.

У деяких південних культурах існує традиція денного сну (сієсти), і наголошується, що кількість випадків інсульту та інфаркту там суттєво нижча.

Особливості пробудження у кожній фазі сну

Сон неоднорідний за структурою, він складається з кількох фаз, мають свої психофізіологічні особливості. Кожна фаза відрізняється специфічними проявами мозковий активності , спрямованими на відновлення різних відділівмозку та органів тіла.

Коли краще прокинутися людині по фазах сну, наскільки легко пройде пробудження, залежить від того, в якій фазі перервано його сон.

Під час глибокого дельта-сну пробудження найважче через незавершені нейрохімічні процеси, що проходять у цій стадії. А от у фазі швидкого сну прокидатися досить легко, незважаючи на те, що в цей період сняться найбільш яскраві й емоційні сновидіння, що запам'ятовуються.

Однак постійна нестача швидкого сну може згубно позначитися на психічному здоров'ї. Саме ця фаза необхідна відновлення нейронних зв'язків між свідомістю і підсвідомістю.

Фази сну у людини

Особливості роботи мозку та зміни його електромагнітних хвиль були вивчені після винаходу електроенцефалографа. Енцефалограма наочно показує, як зміна ритмів мозку відображає поведінку та стан сплячої людини.

Основні фази сну – повільний та швидкий. Вони нерівномірні за тривалістю. Протягом сну фази чергуються, утворюючи 4-5 хвилеподібних циклів від 15 до неповних 2 годин.

Кожен цикл складається з 4 фаз повільного сну, пов'язаного з поступовим зниженням активності людини і зануренням її в сон, і однією швидкого.

Повільний сон переважає початкових циклах сну і поступово скорочується, а тривалість швидкого сну у кожному циклі наростає. Від циклу до циклу змінюється поріг пробудження людини.

Тривалість циклу від початку повільного сну до завершення швидкого здорових людей становить близько 100 хвилин.

• 1-я стадія становить близько 10% сну,
• 2-а - близько 50%,
• 3-я 20-25% і швидкий сон - 15-20%, що залишилися.

Повільний (глибокий) сон

Важко відповісти однозначно, скільки повинен тривати глибокий сон, адже його тривалість залежить від того, в якому циклі сну знаходиться людина, так в 1-3 циклі, тривалість фази глибокого сну може становити більше години, а з кожним наступним циклом тривалість глибокого сну сильно скорочується.

Фаза повільного, або ортодоксального, сну ділиться на 4 етапи: дрімота, сонні веретени, дельта-сон, глибокий дельта-сон.

Ознаки повільного сну – гучне та рідкісне дихання, менш глибоке, ніж під час неспання, загальне зниження температури, зменшення м'язової активності, плавні рухи очей, які замирають до кінця фази.

Сновидіння при цьому малоемоційні або відсутні, на енцефалограмі дедалі більше місця займають довгі та повільні хвилі.

Раніше вважалося, що в цей час мозок відпочиває, проте вивчення його діяльності під час сну спростувало цю теорію.

Стадії повільного сну

У формуванні повільного сну провідну роль відіграють такі ділянки мозку, як гіпоталамус, ядра шва, неспецифічні ядра таламуса та гальмівний центр Моруцці.

Основна характеристика повільного сну (він же глибокий сон) – це анаболізм: створення нових клітин та клітинних структур, відновлення тканин; він відбувається у спокої, під дією анаболічних гормонів (стероїди, гормон росту, інсулін), протеїнів та амінокислот. Анаболізм веде до накопичення енергії в організмі на противагу катаболізму, що її витрачає.

Анаболічні процеси повільного сну починаються на 2-й стадії, коли організм повністю розслабляється та стають можливими відновлювальні процеси.

Помічено, що активна фізична робота вдень продовжує фазу глибокого сну.

Настання засинання регулюється циркадними ритмами, які, своєю чергою, залежить від природної освітленості. Наближення темного часу доби є біологічним сигналом до зниження денної активності, починається час відпочинку.

Власне засинання передує сонливість: зменшення рухової активності та рівня свідомості, сухість слизових оболонок, злипання повік, позіхання, розсіяність уваги, зниження сприйнятливості органів чуття, уповільнення серцевих скорочень, непереборне бажання прилягти, секундні провали в сон. Так проявляє себе активне вироблення мелатоніну в шишкоподібній залозі.

На цьому етапі ритми мозку змінюються все ж таки несуттєво і повернутися в неспання можна за лічені секунди. Наступні стадії глибокого сну демонструють дедалі більше відключення свідомості.

1. Дрімота, або Non-REM(REM – з англійської rapid eye movement) – 1-й етап засинання з напівсонними мріями та видіннями, подібними до сну. Починаються повільні рухи очей, знижується температура тіла, уповільнюється серцевий ритм, на енцефалограмі мозку альфа-ритми, що супроводжують неспання, змінюються тета-ритмами (4-7 Гц), які вказують на розслаблення психіки. У такому стані до людини часто приходить вирішення проблеми, яке вона не могла знайти вдень. З дрімоти людини можна вивести досить легко.
2. Сонні веретена – середньої глибиниколи свідомість починає відключатися, але зберігається реакція на звернення на ім'я або плач своєї дитини. У сплячого знижуються температура тіла і частота пульсу, зменшується м'язова активність, на тлі тета-ритмів енцефалограма відображає появу сигма-ритмів (це змінені альфа-ритми частотою 12-18 Гц). Графічно вони нагадують веретена, з кожною фазою з'являються рідше і стають ширшими за амплітудою, затихають.
3. Дельта- без сновидінь, при якому на енцефалограмі мозку видно глибокі і повільні дельта-хвилі частотою 1-3 Гц і кількість веретен, що поступово зменшується. Пульс трохи частішає, зростає частота дихання при його невеликій глибині, знижується кров'яний тиск, рухи очей ще більше сповільнюються. Відзначається приплив крові до м'язів та активне вироблення гормону росту, що говорить про відновлення енерговитрат.
4. Глибокий дельта-сон- Повне занурення людини в сон. Фаза характеризується повним відключенням свідомості та уповільненням ритму коливань дельта-хвиль на енцефалограмі (менше 1 Гц). Немає навіть чутливості до запахів. Дихання сплячого рідке, неритмічне та неглибоке, рухи очних яблук майже відсутні. Це фаза, під час якої людину дуже складно розбудити. У цьому він прокидається розбитим, погано орієнтується за умов і пам'ятає сновидінь. Вкрай рідко в цій фазі людина бачить кошмари, але вони не залишають емоційного сліду. Дві останні фази часто поєднують в одну, і разом вони займають 30-40 хвилин. Повноцінність цієї стадії сну впливає здатність до запам'ятовування інформації.

Стадії швидкого сну

З 4-ї стадії сну сплячий ненадовго повертається у 2-у, а потім настає стан швидкого сну (REM-сон, або БДГ-фаза). У кожному наступному циклі тривалість швидкого сну збільшується від 15 хвилин до години, у своїй сон стає менш глибоким і людина наближається до порога пробудження.

Цю фазу ще називають парадоксальною, і ось чому. Енцефалограма знову реєструє швидкі альфа-хвилі з низькою амплітудою, як під час неспання, але при цьому нейрони спинного мозкуповністю відключаються, щоб запобігти будь-яким рухам: тіло людини стає максимально розслабленим, м'язовий тонус падає до нуля, особливо це помітно в області рота та шиї.

Двигуна активність проявляється лише у появі швидких рухів очей(БДГ), у період швидкого сну в людини чітко помітно рух зіниць під віками, крім цього, зростає температура тіла, посилюється діяльність серцево-судинної системи та кори надниркових залоз. Температура мозку також піднімається і може навіть трохи перевищувати свій рівень під час неспання. Дихання стає швидким, то повільним, залежно від сюжету сну, який бачить сплячий.

Сновидіння зазвичай яскраві, із змістом та елементами фантастики. Якщо людину розбудити в цій фазі сну, вона зможе згадати та розповісти у подробицях те, що їй снилося.

У сліпих від народження людей не буває БДГ-фази, а їх сни складаються не із зорових, а зі слухових та дотикових відчуттів.

У цій фазі здійснюється коригування отриманої за день інформації між свідомістю та підсвідомістю, йде процес розподілу енергії, накопиченої у повільній, анаболічній фазі.

Досліди на мишах підтверджують, що стадія швидкого сну набагато важливіша, ніж повільна. Саме тому несприятливе пробудження у цій фазі штучним шляхом.

Послідовність стадій сну

Послідовність стадій сну однакова у дорослих здорових людей. Однак вік та всілякі порушення сну можуть принципово змінити картину.

Сон у новонароджених, наприклад, більш ніж на 50% складається із фази БДГТільки до 5 років тривалість і послідовність стадій стає такою ж, як у дорослих, і зберігається в такому вигляді до старості.

У літні роки тривалість швидкої фазизнижується до 17-18%, а фази дельта-сну можуть зійти нанівець: так проявляє себе вікове безсоння.

Є люди, які в результаті травми голови або спинного мозку не можуть спати повноцінно (їх сон схожий на легке і коротке забуття або напівдрім без сновидінь) або обходяться без сну взагалі.

У деяких мають місце численні та тривалі пробудження, через які людина перебуває в повній впевненості, що вона за ніч не стулила очей. У цьому прокидатися кожен із новачків може лише під час фази швидкого сну.

Нарколепсія та апнія – захворювання, що демонструють атипове перебіг стадій сну.

У разі нарколепсії у хворого несподівано настає фаза БДГ, і він може заснути в будь-якому місці і в будь-який час, що може виявитися фатальним і для нього, і для оточуючих.

Апнія характеризується раптовою зупинкою дихання уві сні. Серед причин – затримка дихального імпульсу, що надходить від мозку до діафрагми, або надто сильне розслаблення м'язів гортані. Зниження рівня кисню у крові провокує різкий викид гормонів у кров, і це змушує сплячого прокинутися.

Таких нападів може бути до 100 за ніч, і вони людиною не завжди усвідомлюються, але загалом хворий через відсутність чи недостатність деяких фаз сну не отримує повноцінного відпочинку.

При апнії дуже небезпечно вживати снодійне, воно може спровокувати смерть від зупинки дихання уві сні.

Також на тривалість та послідовність стадій сну може впливати емоційна схильність. Люди з «тонкою шкірою» і ті, хто тимчасово зазнають життєвих складнощів, мають подовжену фазу БДГ. А за маніакальних станів стадія БДГ скорочується до 15-20 хвилин за всю ніч.

Правила здорового сну

Повноцінний сон – це здоров'я, це міцні нерви, гарний імунітет та оптимістичний погляд на життя. Не варто вважати, ніби уві сні час минає марно. Нестача сну може не тільки згубно позначитися на здоров'ї, а й спричинити трагедію..

Є кілька правил здорового сну, які забезпечують міцний сон вночі і, як наслідок, – відмінне самопочуття та високу працездатність вдень:

1. Дотримуватися графіка відходу до сну та підйому. Лягати спати найкраще не пізніше 23 години, а весь сон повинен займати не менше 8, в ідеалі 9 годин.
2. Сон обов'язково повинен захоплювати період від півночі до п'ятої ранку, в цей час виробляється максимальна кількістьмелатоніну – гормону довголіття.
3. За 2 години до сну не варто їсти, в крайньому випадкувипити склянку теплого молока. Алкоголю та кофеїну ввечері краще уникати.
4. Вечірня прогулянка допоможе заснути швидше.
5. При складностях із засинанням бажано прийняти перед сном теплу ванну з настоєм заспокійливих трав (пустирник, материнка, ромашка, меліса) та морською сіллю.
6. Перед сном обов'язково провітрити приміщення. Спати можна з прочиненою кватиркою і при закритих дверях, або відкрити вікно в сусідній кімнаті (або на кухні) та двері. Щоб не застудитися, краще спати в шкарпетках. Температура у спальні не повинна опускатися нижче +18°С.
7. Спати корисніше на рівній та твердій поверхні, а замість подушки використовувати валик.
8. Поза на животі – найневдаліша для сну, поза на спині максимально корисна.
9. Після пробудження бажане невелике фізичне навантаження: зарядка або пробіжка, а при можливості плавання.