Предмет и задачи психофизиологии определение психофизиологии

Расположение центров регуляции сна у млекопитающих
(по Ковальзону, 1999)
Состояние быстрого сна имеет выраженную активную природу. Быстрый сон запускается из четко очерченного центра, расположенного в задней части мозга, в области варолиева моста и продолговатого мозга. Из всех разнообразных активирующих мозговых систем, перечисленных выше, которые совместно включаются при пробуждении и действуют весь период бодрствования, во время быстрого сна активны лишь те, которые локализованы в ретикулярной формации ствола и базальных ядрах переднего мозга и используют в качестве передатчиков ацетилхолин и глутаминовую кислоту. Недавно проведенные исследования показали также вспышки высокой активации дофаминэргической системы, возникающие в фазические эпизоды быстрого сна. Считается, что именно с этой активацией главным образом связано переживание сновидений (БЫгпб, 2009). Все же остальные системы (аминергические) выключаются, их нейроны «молчат» весь период быстрого сна, и ни один квант норадреналина, серотонина, гистамина в мозге не выделяется. Между ретикулярными ядрами моста и центрами сна существуют антагонистические отношения. Глутаматэргические нейроны центров бодрствования для реализации тормозного действия на центры сна привлекают еще одну структуру — голубое пятно — совокупность норадренэргических нейронов в верхней части моста. Избирательная стимуляция этой зоны вызывает выключение центров сна и пробуждение.
Регуляция суточных ритмов. По современным представлениям у большинства млекопитающих, в том числе и человека, функцию внутренних часов выполняют супрахиазменные ядра гипоталамуса. Это небольшие парные образования в гипоталамусе, расположенные прямо над оптическим перекрестом. Клетки таких ядер имеют собственный 24-часовой ритм активности. Через множество проекций на так называемые вторичные осцилляторы супрахиазменные ядра управляют периодическими функциями организма (дыханием, сердечной деятельностью, выделением гормонов и т.д.). Информацию о времени суток, точнее, об уровне освещенности, наши внутренние часы получают через ретиногипоталамический тракт — тонкий нервный ствол, отходящий от зрительного перекреста. Супрахиазменные ядра, с одной стороны, регулируют выделение гормона мелатонина, с другой, — сами являются объектом его воздействия.
Функции мелатонина. Источником мелатонина служит шишковидная железа (эпифиз) — непарное образование треугольной формы, лежащее над верхними бугорками крыши среднего мозга. Эпифиз вырабатывает гормон мелатонин — индол, продуцируемый из триптофана. Синтез мелатонина осуществляется также сетчаткой, цилиарным телом глаза и рядом других образований. Однако 80% циркулирующего в крови мелатонина секретируется эпифизом, причем ритм его секреции носит четко выраженный циркадный характер. Уровень этого гормона в крови начинает повышаться в вечернее время, совпадая с уменьшением уровня освещенности, достигает максимума в середине ночи (2—3 ч), затем прогрессивно уменьшается к утру. В дневное время секреция мелатонина остается на очень низком уровне. Информация об уровне освещенности доходит до эпифиза, проходит через сетчатку глаза, супрахиазменные ядра, пе-ривентрикулярное ядро гипоталамуса, а затем через симпатические волокна и верхний шейный симпатический узел.
Мелатонин является посредником, доносящим информацию о световом режиме окружающей среды организму и обеспечивающим таким образом адаптацию физиологических ритмов к ее условиям. Максимальное количество рецепторов к мелатонину обнаружено именно в супрахиазменных ядрах, поэтому предполагают, что мелатонин стабилизирует работу внутренних часов организма. Околосуточные колебания мозговой активации определяются, с одной стороны, активностью клеток супрахиазменных ядер, с другой, — уровнем мелатонина в крови. И то и другое зависит от уровня внешней освещенности. Таким образом, организм человека перестраивается на дневной или ночной режим благодаря воздействию света — именно свет для наших внутренних часов играет роль главного фактора, задающего режим времени.
Природа сновидений. Сновидения — один из самых интригующих аспектов сна, который постоянно привлекает внимание психотерапевтов. Современные представления о природе сновидений исходят из того, что сами по себе сновидения не имеют адаптивной функции и представляют собой своеобразный естественный эпифеномен. Состояние мозга, субъективно воспринимаемое как яркие эмоционально окрашенные сновидения, возникает всякий раз при наличии следующих условий: 1) интактных и полностью созревших нейронных ансамблей, необходимых для реализации процессов, субъективно воспринимаемых как сновидения; 2) достаточно высокого уровня кортикальной активации; 3) отключения от внешних стимулов; 4) потери сознательного самоконтроля, т.е. подавления когнитивной Эго-системы. Нейронные ансамбли сновидений включают в себя лимбические, паралимбические и ассоциативные отделы коры, но не включают префронтальную, сенсомоторную и первичную зрительную кору. Такие возникающие усеченные нейронные ансамбли функционируют как замкнутые петли, генерирующие процесс, субъективно воспринимаемый как сновидения. Эти ансамбли формируются еще на фоне медленного сна, но в этом случае не хватает того уровня кортикальной активации, который достигается в быстром сне (Ковальзон, 2012).
Физиологические изменения во время сна. К наиболее характерным симптомам сна относятся снижение активности нервной системы и прекращение контакта с окружающей средой за счет отключения сенсомоторной сферы. Пороги всех видов чувствительности (зрение, слух, вкус, обоняние и осязание) во сне возрастают. По величине порога можно судить о глубине сна. В первых четырех стадиях пороги восприятия увеличиваются на 30—40%, в то время как в БДГ-сне — на 400%. Рефлекторная функция во время сна резко ослаблена. Условные рефлексы заторможены, безусловные значительно понижены. При этом некоторые виды корковой деятельности и реакции на определенные раздражители могут сохраняться во время нормального периодического сна. Например, спящая мать слышит звуки движений больного ребенка. Такое явление получило название частичного бодрствования.
Большинство мышц во сне находится в расслабленном состоянии, причем человек способен длительно сохранять определенную позу тела. При этом усилен тонус мышц, закрывающих веки, а также кольцевого мускула, запирающего мочевой пузырь. По мере погружения в сон ритмы сердца и дыхания замедляются, становясь все более равномерными.
Медленноволновой сон сопровождается снижением вегетативного тонуса. В результате преобладания парасимпатических влияний сужаются зрачки, розовеет кожа, усиливается потоотделение, уменьшается слюноотделение, снижается активность сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной и выделительной систем, уменьшается объем циркулирующей крови; наблюдается избыточное кровенаполнение легочных сосудов; снижается частота дыхания, что приводит к ограничению объема поступающего в кровь кислорода и более медленному удалению углекислого газа, т.е. уменьшается интенсивность легочного газообмена. Именно поэтому ночью снижается частота сердечных сокращений, а вместе с ней и скорость кровотока.
Следует подчеркнуть, что, хотя в целом во сне понижается уровень обмена веществ, одновременно с этим активизируются процессы восстановления работоспособности всех клеток организма, интенсивно идет их размножение, происходит замена белков.
В противоположность этому во время парадоксального сна наступает «вегетативная буря». Дыхание становится неритмичным и меняется по глубине. Возможна и остановка дыхания (например, в ночном кошмаре). Мозговой кровоток усиливается, частота сердечного ритма может возрастать, наблюдаются колебания артериального давления. У мужчин на этой стадии может возникать эрекция полового члена, у женщин — клитора, причем не только у взрослых, но и у детей. В течение всей ночи у человека активизируется рост волос и ногтей. Температура тела человека во время сна понижается (у женщин она падает до 35,6, а у мужчин до 34,9 градуса). Подобные суточные колебания температуры — снижение ночью и повышение днем — наблюдаются также и в отсутствии сна или при дневном сне и ночном бодрствовании.