Сон является обязательной частью нашей жизни, от него зависит правильная работа организма, настроение и внешний вид. Для всех здоровый и регулярный сон просто необходим. Человек как-будто «выпадает» из реального мира, однако мозг все равно работает. Кроме того, в этот период с нами происходит что-то удивительное.
Непрерывная работа без ощущения запахов
Человек во время сна не чувствует запахов, и даже самый едкий не всегда может его разбудить. Обоняние притупляется, а почему это происходит неизвестно. В это время мозг способен создавать различные иллюзии, одной из которых может быть резкий запах, чего на самом деле нет.
Мозг никогда не «спит», даже когда человек видит сны, его голова все равно работает, при этом решаются какие-то проблемы. Это вполне нормально и пословица: «Утро вечера мудренее», как раз объясняет данный факт.
20 минут временного паралича
Тело человека на некоторое время «парализуется», потому что происходит отключение головным мозгом нейронов, которые отвечают за движение. Это состояние необходимо нашему телу для его же безопасности. Человек полностью обездвижен и не выполняет никаких действий из сновидений. Длится явление не более двадцати минут.
Такое чувство хотя бы раз в жизни испытывал каждый. В основном это случается перед самим сном или же перед тем, как человек проснется. Есть два предположения, почему такое случается. Первое ‒ «выходит» оставшаяся энергия, второе ‒ мозг в замешательстве, ему кажется, будто тело действительно падает, все мышцы расслабились, и он пытается «поймать» его заставив их вновь напрячься.
«Очистка памяти»
На протяжении целого дня, человек получает слишком много различной информации, и запомнить каждую мелочь невозможно. Потому что работа мозга начинается в тот момент, когда человек открыл глаза после сна. Он старается запомнить все: где что стоит, лежит, кто говорит и что говорит – это ненужная информация. Поэтому мозг во сне «сортирует и стирает» ненужное.
Все что важно, мозг хранит в долгосрочной памяти, переместив информацию из кратковременной. Поэтому ночью лучше отдыхать.
Когда сон достаточно глубокий, головной мозг отключается от реальности, поэтому некоторые могут ходить во сне, разговаривать или же просто совершать какие-либо движения. Американские специалисты провели исследования, результаты которых показали, что такое поведение объясняется нехваткой сна. Он должен длиться не менее семи часов.
Что происходит с мышцами тела
Каждому понятно, что наиболее удобное положение для сна – лежа. Но почему не сидя или стоя? А потому что для полного расслабления тело должно быть ровным, как в положении стоя, но в таком случае мышцы не смогут расслабиться.
Конечно, человек может спать и в других позах, но сон при этом будет неполноценным. К примеру, сидя, мышцы спины и шеи не расслабляются, потому как не чувствуют опоры. Волокна мышц, связывающие позвонки, растягиваются, а суставы, отвечающие за их подвижность ‒ сжимаются. Поэтому после такого сна человек чувствует боль в области шеи и поясницы.
К тому же, люди, которые спят сидя и даже стоя, могут «ронять» голову (мышцы расслабляются, а тело ищет удобное положение для отдыха).
Но не стоит думать, что во время сна, расслабляются и отдыхают все мышцы человеческого тела (глаза и века всегда напряжены).
Как работают внутренние органы
Кровоток в теле человека не останавливается в ночное время, он лишь немного замедляется, как и сердцебиение. Дыхание также притупляется и становится не таким глубоким. Работа почек и печени аналогичная. Температура тела снижается на один градус. Желудок не изменяет свой рабочий темп.
Различные органы чувств работают по-разному. Например, человек просыпается от громких звуков, но может не отреагировать на резкий запах.
Изменение температурного режима заставляет организм пробудиться. Это можно заметить, когда человек сбрасывает с себя во сне одеяло. Как только его температурный режим снизится до 27 градусов, он проснется. То же происходит и при повышении до 37 градусов.
Движения тела во время сна
Интересно, почему человек во время сна может переворачиваться, поджимать или распрямлять ноги, ложиться на живот или спину? В ходе проведенных исследований, ученые установили, что такое случается при появлении некоторых раздражителей: свет, изменение температуры воздуха, движение человека спящего рядом. Все это негативно влияет на процесс, и организм не может перейти в стадию глубокого сна. Поэтому утром будет чувство «разбитости» и усталости.
Однако лежать всю ночь не двигаясь также не получиться, потому как те части тела, которые соприкасаются с кроватью, испытывают сильное давление. Для здорового и полноценного сна необходима комфортная поверхность, например, полужесткий диван или пружинный матрац.
71214Спать нужно качественно и полноценно - от этого напрямую зависит наша жизнедеятельность. Если организм испытывает недостаток сна, будут ухудшаться и умственные способности, и физическое состояние. Недостаток сна мы поначалу не замечаем, но его негативные последствия имеют свойство накапливаться. Чтобы понять, чем же так важен для нас сон, мы решили рассказать вам о некоторых фактах, которые происходят с нашим телом во время сна. Если вы думаете, что организм полностью расслаблен, то глубоко ошибаетесь!
- Падает температура тела
С привычных для нас 36,6 градусов Цельсия (а у кого и больше) она понижается примерно на 1-1,5 градуса. Из-за того, что все мышцы находятся в расслабленном состоянии, организм тратит намного меньше калорий, потому и снижается температура. Ученые доказали, что самой низкой за сутки она будет примерно в 3 часа ночи. - Понижается кровяное давление
Это, опять же, происходит потому, что тело не двигается, кровь не должна циркулировать быстро, доставляя энергию и питательные вещества к мышцам и органам. Потому она бежит по сосудам медленнее, отчего понижается давление - примерно на 5-7 миллиметров ртутного столба. - Дергается тело и движутся глаза
Иногда мы испытываем непроизвольные подергивания мышц тела, в основном, конечностей - рук или ног. Это происходит в первой стадии сна, еще на фазе засыпания. И так как мозг еще не отключен полностью, мы сами иногда замечаем это. Более того, движутся белки наших глаз - движения будут более частыми и интенсивными в быстрой фазе сна, и более медленными, но все равно явными, в медленной. - Восстанавливаются клетки кожи
Во время крепкого полноценного сна снижается расщепление белков. То есть, это то самое время, когда аминокислоты попадают в наши клетки, чтобы восстановить их поврежденную структуру или дать толчок к возникновению новых клеток. Особенно это касается клеток дермы и эпидермиса. Потому сон так важен для красоты лица и тела. - Происходит очищение от токсинов
Этот процесс максимально активизируется во сне. Шлаки накапливаются в кишечнике, проходят через печень, оседают в мочевом пузыре. Именно потому после сна медики рекомендуют выпить стакан воды, после чего дождаться, пока вы сходите в туалет, и лишь потом завтракать. - Вырабатываются гормоны
Несмотря на то, что в течение суток уровень того или иного гормона в крови может резко подпрыгнуть (например, инсулин после поедания сладкого, кортизол после испытанного стресса, грелин, если вы голодны и т.д.), большая часть жизненно важных гормонов синтезируется именно ночью, во время того, как вы спите. - Иммунитет работает на полную
Ночью иммунитет включается на полную и начинает искать слабые места в нашем теле, пытаясь защитить их. Ученые даже провели интересный эксперимент. Если человеку сделать прививку от гриппа, антитела начнут вырабатываться примерно через 10-20 часов. Так вот, если ему не дать лечь спать в этот день, выработка антител может отсрочиться и на двое суток, а то и больше. Именно потому, что иммунитет не хочет работать без сна. - Понижается болевой порог
Из-за того, что наше тело полностью расслаблено, расслабляются не только мускулы, но и нервные окончания. Они работают настолько замедленно, что не могут передавать сигналы боли в мозг. И не только боли, а и самых разных других чувств - обоняния, осязания, слуха и т.п. - Очищается мозг
Да, в буквальном смысле этого слова. Мозг не расслабляется, а продолжает работать достаточно активно. И именно во сне, когда отключены внешние раздражители, он начинает «наводить порядок» внутри себя. При этом он избавляется от ненужной информации, высвобождая новые ячейки памяти для запоминания чего-то действительно важного. - Мозг способен принимать решения
Помните поговорку «Утро вечера мудренее»? Так вот, она появилась совершенно оправдано. Оказывается, пока вы спите, мозг способен принимать решения. Иногда это может быть решение какой-то проблемы, с которой вы уже долгое время не можете справиться, иногда - составление плана действий перед будущим важным мероприятием, иногда - какое-то открытие. - Снижается вес
Да, изменения, прошедшие во время сна, не слишком заметны. Но если днем мы постоянно потребляем калории и что-то едим, то ночью этого не происходит. А базовый метаболизм продолжает работать и тратить энергию. Так что, если вы хотите похудеть, не забывайте про полноценный сон. - Увеличивается ваш рост
Да, это не шутка. Во время сна позвоночник максимально расслабляется, так как не испытывает нагрузки, и, соответственно, удлиняется. Потому и рост наш становится выше - даже на несколько сантиметров. Проверьте это сами - измерьте рост утром и вечером после тяжелого дня, и сравните результаты. - Вы постоянно просыпаетесь
Парадоксально, да? Оказывается, за ночь мы просыпаемся множество раз, и обычно это происходит при переходе из одной фазы сна в другую. Но эти пробуждения настолько коротки, что вы просто их не вспомните. Разве что, если перевернетесь для удобства на другой бок. - Вы можете разговаривать во сне
Непроизвольное бормотание или даже невнятная речь во время сна - это одна из разновидностей парасомнии (к ней также относится лунатизм). Кто-то подвержен ей, а кто-то нет. И, пытаясь прислушаться к речи своего партнера во время его ночных разговоров, вы можете услышать много интересного. - Происходит половое возбуждение
Это - один из самых приятных моментов. Более того, во сне многие могут испытать даже оргазм. Сосуды расширены, кровь свободно циркулирует по телу, а потому приливает ко всем органам, в том числе и к половым, и вы можете почувствовать сексуальное возбуждение.
 11.08.2018 10:43:00Собираемся в дорогу: какие здоровые продукты взять с собой? Если вы придерживаетесь принципов правильного питания, то игнорировать их не хочется ни в отпуске, ни в дороге. Однако не всегда в дорогу получается взять с собой что-то здоровое и свежеприготовленное. Потому мы решили поделиться некоторыми секретами, что можно из продуктов взять с собой, чтобы не изменять ЗОЖ. |
 29.12.2019 11:31:00Лучшие домашние средства от дискомфорта в животе Наслаждаться вкусной едой – это неотъемлемая часть праздника, без которой мы не можем представить себе Новый год и другие торжества. Но большинство праздничных блюд создают нагрузку на пищеварительный тракт. Неудивительно, что живот реагирует на них болью, вздутием, изжогой, тяжестью, тошнотой. Как справиться с ними без таблеток, вы узнаете далее! |
 25.11.2019 09:52:00 |
Пока мы спим, наш организм продолжает активно работать. Следить за телом во время сна мы не в силах. А ведь с нами чего только ни происходит.
Нос тоже "спит"
«Меня пушками не разбудишь», - уверенно заявляют любители сладко поспать. На самом деле, резкие звуки, независимо от природы их возникновения, выводят человека из стадии любого, даже самого глубокого сна, на этом и основан принцип работы будильника. Однако интересно, что даже самые активные запахи, воспринимаемые во сне, не способны пробудить спящего, хотя мозг их идентифицирует.
Скорее всего, информация, полученная органами обоняния, плавно сольется с картинкой, проецируемой мозгом, и пока ваша половинка отчаянно бегает вокруг с чашкой кофе, вы просто продолжите кофепитие на вершине Эйфелевой башни в своем сне.
Ни резкий запах пиридина, ни приятный запах мяты, которые использовали в своем эксперименте ученые университета Браун (США), не пробудили участников опыта. Этим объясняется большой процент смертей спящих во время пожара – человек просто не замечает интенсивного запаха гари.
Движения во сне
Казалось бы, положение лежа и отсутствие необходимости физической и умственной активности должны выражаться в состоянии абсолютного покоя. На самом деле, тело продолжает реагировать на сторонние раздражители, такие как свет, шум, температура в помещении.
Из-за гравитации участки тела, соприкасающиеся с поверхностью, подвержены максимальному давлению, отчего появляется необходимость менять позу несколько раз во время сна. В среднем, здоровый человек совершает около 25 разнообразных движений в течение нескольких часов сна.
При этом 70% из них пагубно сказываются на интенсивности сна, не позволяя нам достигнуть его глубокой фазы, которая необходима для полноценного отдыха и восстановления энергии. В стадии глубокого сна большинство мышц расслабляются, но не парализуются, удерживая спящего от чрезмерной активности. Этими процессами объясняется опасность сна в состоянии алкогольного опьянения, когда человек в течение нескольких часов не меняет позы, что чревато повышенным давлением на отдельные участки тела и перспективой нейропатии.
Реакция глаз
В начальной стадии сна глаза закатываются вверх, исключая попадания света на сетчатку даже при полуоткрытых веках. Кстати, по глазам можно определить, в какой фазе сна находится спящий.
В фазе глубокого сна глазные яблоки медленно двигаются под веком из-за активного притока крови к мышцам и внутренним органам. Фаза самого глубокого сна также отличается медленными движениями глаз, но в ней также снижается сердечный ритм и общий ритм жизнедеятельности. А во время быстрого сна кровь снабжает мозг спящего, активизируются мыслительные процессы, мы видим красочные картинки сна, и глаза движутся в соответствии с ними. Эти процессы универсальны как для человека, так и для животных – понаблюдайте за спящей кошкой и поймете, по какой траектории летал воробушек в ее сегодняшнем сне.
"На свежую голову"
Мозг, конечно, не отключается на время сна, а лишь переходит в другой режим работы, продолжая контролировать протекающие процессы в организме. Клетки мозга снижают быстроту реакции на периферические раздражители и начинают работу над упорядочиванием и классификацией информации, полученной за время бодрствования.
Эти данные сортируются, сопоставляются с уже имеющимися и направляются на хранение в соответствующие участки мозга. Постоянный недосып отнимает время на переработку информации, в результате чего данные путаются, а человек начинает жаловаться на состояние памяти.
В 2004 году немецкие ученые из Люксембургского университета научили группу добровольцев решать математические задачи определенного уровня. Участникам было предложено около 100 задач. После первой части практических занятий половине студентов был предложен двенадцати часовой сон, в то время как другие бодрствовали.
На второй части семинара 23% бодрствовавших предложили оптимальный вариант решения задач, в то время как в группе тех, кто успел поспать, этот показатель составил 59%. Это доказывает, что во время сна информация сопоставляется и упорядочивается, позволяя найти оптимальное решение существующей проблемы, о котором бодрствующий человек даже не подозревает.
"Промывание мозгов"
Различают два режима мозговой активности – режим бодрствования, когда человек активно думает, логически мыслит и принимает решения, а также режим сна или «промывания» ликвором пространств нервной ткани, когда мы отдыхаем.
Токсины концентрируются не только в почках и печени, но и в мозговой жидкости организма. Именно во время сна глиальные клетки, которые окружают и поддерживают нейроны мозга, съеживаются, тем самым увеличивая межклеточное пространство и усиливая приток жидкости, выводящей из мозга токсины.
Во сне глимфатическая система усиливает свою активность приблизительно в 10 раз. Если этого не происходит, то из имеющихся токсичных белков в мозгу формируются бляшки, приводящие к развитию болезни Альцгеймера и Паркинсона. К сожалению, прокачка жидкости через ткани мозга требует больших энергетических затрат и несовместима с процессами обработки информации, поэтому живым организмам не обойтись без полноценного продолжительного сна.
Рост и вес
«Летаешь - значит растешь!», - говорила мама в детстве. Спешим обрадовать – испытать во сне состояние полета вовсе не обязательно, и если вы измерите рост перед отходом ко сну и сразу после пробуждения, то во втором случае обнаружите «добавленные» 05,-1 сантиметр.
Во время сна снижается нагрузка на межпозвоночные диски, они увлажняются, вытягиваются и занимают больше места, не подвергаясь давлению тела. Таким образом, позвоночник выпрямляется, хотя к вечеру, особенно после продолжительного вертикального бодрствования, рост возвращается к исходным параметрам.
Во сне также вырабатывается гормон лептин, снижающий чувство голода, в то время как при недосыпе вы получите активную выработку противоположного гормона, грелина, повышающего аппетит. Правда для активной работы первого спать нужно не менее семи часов, а недостаток сна (4-5 часов в сутки) активно препятствует сбросу лишнего веса, даже при жесткой диете и физических тренировках.
Если вы переели перед сном, лучше всего спать на правом боку, это позволит желудку и кишечнику справиться с нагрузкой. Конечно, употреблять пищу стоит не позднее, чем за 3-4 часа до сна, и тогда оздоровительный эффект вам гарантирован.
Омолаживающий эффект
Софи Лорен утверждала, что секрет ее красоты – полноценный сон, и у нас нет сомнений в правдивости этого высказывания. Во время сна понижается температура тела и кровяное давление, расслабляется и восстанавливается сердечная мышца, организм переход в режим сохранения и накопления энергии.
Помимо этих процессов, повышается выработка коллагена, белка, который укрепляет сосуды и придает коже эластичность. Благодаря этим свойствам, коллаген часто применяют в косметических процедурах и кремах, но ничто не заменит его естественную выработку организмом.
По этой причине, крема с содержанием ретиноидов, способствующих производству коллагена, рекомендуется использовать перед сном. Кроме того, во сне производится обновление тканей организма, но выработке гормона роста, соматотропина, может препятствовать повышенный уровень инсулина. Поэтому, если планируете получить все плюсы от сна, не стоит привыкать к позднему ужину.
Во время сна ускоряется очищение клеток кожи (особенно в первой половине ночи), улучшается кислородный обмен, выводятся токсины и увеличивается прочность ткани, что влечет уменьшение морщинок, повышение эластичности и видимый омолаживающий эффект.
Многие люди считают, что сон - это наиболее тихая и неактивная деятельность. До тех пор, пока близкие не докажут им обратное, уличив, например, в храпе или лунатизме. На самом деле, пока мы спим, наши внутренние органы продолжают трудиться. Правда, не в таком интенсивном режиме, как днем. Все процессы, которые идут в организме во время ночного отдыха, очень важны. Благодаря им поддерживается наша жизнедеятельность.
Фазы сна
Итак, что происходит с человеком во сне? Тело расслабляется после дневной нагрузки, ведь нужно восстановиться и накопить энергию для следующего дня. Зато нервная система бодрствует - кровообращение и дыхание, слух и речь, координация и внимание должны полноценно функционировать. Неутомима и кора головного мозга - даже по ночам она нагружает одни его зоны и дает отдохнуть другим. Попробуем разобраться, как ведет себя организм в разных стадиях сна и какие именно процессы в нем проходят.
Чтобы лучше понять, что с нами делается, когда мы спим, рассмотрим подробнее фазы сна.
Если человек устал или не выспался, он проваливается в сон, как только прикоснется к подушке, - и тут же попадает в фазу быстрого сна. Ее еще называют парадоксальной. В этот период показатели электроэнцефалографии и пульса спящего человека очень похожи на результаты бодрствующего. Вместе с тем, почти все мышцы полностью утрачивают тонус. Напряженными остаются только мышцы среднего уха, диафрагма, а также те, которые двигают глазные яблоки и удерживают веки.
Коротко быструю фазу можно описать так: тело заснуло, а мозг продолжает функционировать. Именно в этот период обычно наслаждаются самыми яркими и врезающимися в память сновидениями.
Приблизительно через 20 минут после того, как мы заснули, наступает фаза медленного сна. Ученые определили, что она в общей сложности составляет 75% ночного отдыха и состоит из нескольких последовательных стадий:
Потом человек словно начинает пробуждаться и впадает в быстрый сон. Эти две фазы чередуются всю ночь напролет. Если сна было достаточно (7-8 часов), то свежесть и бодрость с утра обеспечены.
Как ведет себя тело
Как уже упоминалось, сон дарит нам расслабление, отдых и сновидения (как приятные, так и жуткие кошмары). Для этого как раз и отключается сознание, точнее его мыслительная функция. Память и восприятие окружающего сохраняют при засыпании минимальную активность, продуцируя плохо запоминающиеся сны хаотического содержания. Под утро отдохнувшее сознание улучшает свою работу и выдает очень яркие сюжетные сновидения. Но что все это время происходит с телом? Наверняка многие хотя бы раз интересовались, почему во сне вдруг начинает дергаться нога или почему спящий человек поднимается с постели и начинает бродить по комнате. Чем же еще может удивить наше тело:
Физиологические процессы в организме
Когда человек спит, в его организме протекает достаточно большое количество различных процессов. Расслабленность его тела, внешняя неподвижность и отсутствие реакций на несильные внешние раздражители обманчивы. Что же делается у нас внутри, когда мы отдыхаем:
Как видно, процессы, протекающие в организме спящего человека, отличаются разнообразием. Но задача у них одна - почистить изнутри и восстановить тело, подготовив его, таким образом, к новому дню.
«Генеральная уборка» в мозге
Когда мы засыпаем, головной мозг не отключается. Правда, он почти полностью прекращает реагировать на любой внешний раздражитель. Взамен этот орган сосредоточивается на внутренних нуждах организма. Его основная задача заключается в сортировке и переработке полученной за день информации. После этого он отправляет уже упорядоченные данные на хранение в соответствующие ячейки.
Процесс наведения мозгом порядка во время ночного отдыха считается своего рода генеральной уборкой. Именно она дает нам возможность проснуться с утра и посмотреть на проблему по другим углом, приняв более логичное и ясное решение. Народ, кстати, правильно подметил - утро вечера мудренее . А учащиеся школ и вузов давно извлекают из этого пользу - штурмуют учебники непосредственно перед тем, как лечь спать. Тогда материал запоминается на ура.
Если человек регулярно недосыпает, мозгу остается слишком мало времени на обработку, структурирование и размещение в ячейках памяти накопленной информации. В итоге в голове - сплошной туман, да и память оставляет желать лучшего.
Ученые установили, что во время сна ткани и клетки мозга словно промываются «очищающей клизмой». Оказывается, токсичные вещества, проникающие в организм вместе с пищей либо из-за сбоев, спровоцированных стрессом, могут оседать не только в органах пищеварения, почках или печени. Они точно так же попадают и в мозговую жидкость - причем не только в головном, но и в спинном мозге. Во сне происходит съеживание окружающих нейроны глиальных клеток. Их размер сжимается. Таким образом, пространство между клеток увеличивается и по нему может пройти значительно больше жидкости. В результате токсины активно вымываются из тканей нервов. Это препятствует формированию специфических белковых бляшек, которые осложняют передачу межнейронных импульсов.
Получается, что крепкий полноценный сон - отличная профилактика болезни Альцгеймера и Паркинсона, а также иных нейродегенеративных заболеваний.
Подытожим
Во сне среднестатистический человек проводит приблизительно третью часть своей жизни. Это очень много. Однако ночной отдых - вовсе не бесполезная трата времени. Ведь в тот момент, когда мы засыпаем, организм начинает активные работы по собственному восстановлению и обновлению.
Если имеются какие-либо повреждения, полученные в течение дня, ночью их ликвидация будет проходить особенно качественно и успешно. Именно во время сна наше тело получает возможность основательно очиститься.
Неудовлетворительный сон рано или поздно приведет к проблемам со здоровьем . Те, кто пытается урвать несколько часов для работы или каких-либо других дел и спит менее 6 часов в сутки, живут меньше, чем те, кто предпочитает поспать подольше. Таким образом, ночной отдых обладает глубоким положительным влиянием на наше физическое, интеллектуальное и эмоциональное благополучие.
Все мы знаем, что во время сна мы находимся в неподвижном расслабленном состоянии. Но мы также знаем, что за ночь мы не раз меняем позу и множество раз совершаем какие-либо движения: вздрагиваем, подергиваемся, кое-кто даже говорит во сне.
Взаимоотношения процесса сна и мышечной активности намного сложнее, чем может показаться на первый взгляд. Не зря в патофизиологии сна есть целый кластер заболеваний, связанных с ненормальной мышечной активностью во время сна, от синдрома беспокойных ног до сомнамбулизма, которые до сих пор с поддаются, если вообще поддаются, лечению.
Засыпание
Итак, когда мы отходим ко сну, наши мышцы постепенно расслабляются. Но в отличие от быстрого сна, когда мышцы расслабляются «принудительно», благодаря активному торможению ретикуло-спинальной нисходящей системы, в медленном сне мышцы расслабляются из-за постепенного снижения тонической активности антигравитационной мускулатуры (той, которая отвечает за положение нашего тела в пространстве, за позу другими словами) .
При засыпании, где-то на самой границе между бодрствованием и сном, когда наше сознание уже начинает отключаться, мы часто испытываем внезапное резкое вздрагивание, которое нас вновь пробуждает. Это явление называется гипнической миоклонией или гипническим подергиванием .
В Средневековье такое вздрагивание во время засыпания называли «прикосновением дьявола ». Механизм этого явления и его биологический смысл не совсем ясны до сих пор. Наиболее вероятной причиной может быть конфликт двух подсистем нервной системы - тонуса мышц и полного расслабления.
Когда мышцы тела расслабляются, и поток нервной импульсации, несущей к мозгу информацию о положении тела в пространстве, резко сокращается, часто случается так, что мозг неправильно трактует такое внезапное прекращение сигнализации из мышц.
Он воспринимает это как падение и посылает к мышцам мощный импульс, чтобы проверить все ли в порядке. В результате происходит довольно сильное мышечное сокращение. То есть вздрагивание - это попытка мозга разбудить человека и предупредить его об опасности либо просто проверить правильность функционирования всех систем.
Вполне возможно, что наши ощущения полетов или падения с высоты, часто имеющих место в наших сновидениях, имеют похожий механизм. При расслабленных мышцах и одновременном возбуждении моторной коры, возникающих вследствие виртуальных движений, совершаемых в сновидениях, это, наверное, единственный способ для мозга разрешить конфликт мышечной и нервной систем, ведь в таких полетах и падениях мы двигаемся, не совершая движений!
Быстрый сон
На рисунке 1 представлены три основных состояний мозга: бодрствование, медленный и быстрый сон. Главным различием между состоянием быстрого сна и бодрствования является мышечная атония. Забегая вперед, скажу, что это своего рода защитный механизм: мозг защищает тело от, как это ни странно, сновидений.
Ведь видя сон, мы участвуем в нем, мы совершаем во сне какие-то виртуальные действия: ходим, плаваем, двигаемся…. Все эти «движения» активируют в мозге те же области, как если бы мы их совершали в реальности при бодрствовании. То есть мозг дает команду мышцам двигаться, однако благодаря принудительному торможению двигательной активности, движений не происходит.
Если бы не атония мышц, мы бы совершали эти действия на самом деле, разыгрывали бы сцены из сна наяву, что, кстати, и происходит при поведенческих нарушениях в фазе быстрого сна (REM sleep behavior disorder, сокращенно RBD) .
Рис.1. Характерное положение тела при трех различных состояниях мозга у кошек и схематическое изображение механизма каждого из трех состояний: А - бодрствование; В - медленный сон; С - быстрый сон. Обозначения: locus coeruleus - голубое пятно; raphe system -ядра шва. Источник : адоптировано из Michel Jouvet, Scientific American, 1967.
В 1960х годах Мишель Жуве (1925) , один из столпов сомнологии экспериментально показал, что будет, если убрать эту защитную систему. Кошки с поврежденным участком мозга, ответственным за мышечную атонию (подголубое пятно) , во время быстрого сна воочию исполняли все то, что им снилось: бегали за невидимой мышью, ощетинивались при виде незримой собаки, ели невидимую еду и т.д. И, естественно, не ориентируясь в пространстве (ведь кошки находились в состоянии сна с закрытыми глазами) , они натыкались на предметы и могли себя серьезно поранить.
В норме в фазе быстрого сна благодаря ингибиторной активности орексина (гипокретина) гипоталамуса, норадренергического голубого пятна, серотонинергических ядер шва происходит активация глутаматергических нейронов моста (вентрального сублатеродорсального ядра у грызунов, подголубого пятна у человека) (рис.2) .
Рис.2. Схема расположения нейронов и их связей, ответственных за мышечную атонию. Обозначения: LC - голубое пятно. Источник: McGregor & Siegel , Nature Neurosci , 2010.
Далее возбуждающие глутаматергические влияния вентрального сублатеродорсального ядра (или подголубого пятна) через свои проекции в продолговатый мозг активируют глицин- и ГАМКергические тормозные нейроны вентромедиальной медуллы (магноцеллюлярного ядра у кошек, гигантоклеточного ядра у человека) , которые в свою очередь угнетают мотонейроны спинного мозга, гиперполяризируя их.
Из-за гиперполяризации мотонейронов выделение ацетилхолина, необходимого для сокращения мышц, прекращается, что и обусловливает мышечный паралич во время быстрого сна. Этот механизм (рис.3) в последнее время ставится под сомнение и рассматривается только как часть более сложного процесса (Brooks, Peever, 2012) . Его раскрытие, возможно, — дело ближайшего будущего.
Рис.3. Схематическое изображение структур головного мозга, участвующих в запуске и поддержании быстрого сна, а также в развитии мышечной атонии (выделено красным). Обозначения: cortex - моторная кора, CAN - центральное ядро амигдалы, PAG - околоводопроводное серое вещество, LC - голубое пятно, DR - ядра шва, PPT - педункулопонтийное ядро, LDT - латеродорсальный тегментум, vSLD - вентральное сублатеродорсальное ядро, VMM - вентромедиальная медулла, Glu - глутамат, GABA - ГАМК, 5- HT - серотонин, Ach - ацетилхолин, NA - норадреналин, + возбуждающие влияния, — тормозящие влияния, * соответствующая структура у грызунов.
Однако все мы могли хоть раз в жизни наблюдать как маленькие дети или наши домашние питомцы, находясь в быстрой фазе сна, подергивают конечностями, совершают сосательные или лизательные движения и т.д.
Для нас кажется «очевидным» в такие моменты, что дети или животные видят сны. У взрослых также имеются подергивания конечностей, но выражены они, чаще всего, слабее. Как же так? Ведь мышцы должны быть полностью расслаблены, «парализованы» во время сновидений.
Оказывается, что мышечный паралич затрагивает только тонические мышцы, то есть те, которые отвечают за нашу позу, положение тела в пространстве (антигравитационные мышцы) . Это все крупные скелетные мышцы тела.
Фазические же мышцы - мелкие, находящиеся в конечностях (пальцы рук и ног) и отвечающие за быстрые движения, не затрагиваются и поэтому в быстром сне могут наблюдаться их сокращения. Поэтому можно сказать, что полная атония скелетных мышц в той или иной мере сопровождается короткими фазическими подергиваниями.
На сегодняшний день неизвестны ни биологический смысл этого явления, ни его механизм, ни анатомические структуры, вовлеченные в этот процесс. Недавно группой исследователей из университета Айовы было установлено, что такие мышечные подергивания конечностей - это не столько отражение сновидений, сколько механизм, активизирующий образование нейронных сетей в мозге, способствуя, таким образом, его развитию (Tiriac et al., 2012; 2014) . Вот почему они более развиты у младенцев.
Надо сказать, что мышечная атония в фазу быстрого сна не затрагивает мышцы глазодвигателнього аппарата, внутреннего уха и респираторные мышцы, включая диафрагму. Не все ясно с мышцами лица, иннервируемыми черепно-мозговыми нервами.
Атония во время быстрого сна там тоже присутствует, но механизм ее развития иной. Скорее всего, определяющую роль здесь играет аминергическая система мозга, влияющая на мотонейроны тройничного нерва. Возможно, это отличие и определяет то, что в фазу быстрого сна наше лицо часто отражает характер переживаемого сновидения, особенно если оно эмоционально окрашено: мы улыбаемся или строим гримасы.
Имеются и фазические подергивания мимических мышц в быстром сне, они опосредуются глутаматергическими влияниями парвоцеллюлярного ретикулярного ядра. Очень часто как у животных, так и у человека встречается явление вокализации во время быстрого сна - собаки поскуливают, люди говорят во сне. Это происходит из-за аномального возбуждения той части мозга, которая ответственна за речь у человека или производства звуков у животных и обычно это происходит где-то на границе между медленным и быстрым сном. При этом в фазу быстрого сна речь более отчетливая, а при медленном сне (дельта-сон) - невнятная, что-то вроде бормотания.
Самые известные движения в быстром сне - это быстрые движения глаз (БДГ) , давшие название этой фазе сна - сон с БДГ. Они не похожи на движения глаз при бодрствовании, когда мы что-то рассматриваем. Их характер скорее напоминает движения глаз, когда мы пытаемся запомнить визуальные образы.
От всего периода быстрого сна, непосредственно движения глаз занимают примерно 10%. Любопытно, что у слепых от рождения людей (либо, по некоторым данным, ослепшим до 5 летнего возраста) непосредственно движений глаз в фазу быстрого сна не наблюдается (Berger et al., 1962) , либо эти движения не ярко выражены (Hobson et al., 1988) , хотя таким людям тоже снятся сны, но не в виде визуальных картинок, а в виде запахов, звуков, ощущений.
При повреждениях или фармакологической блокаде вестибулярных ядер продолговатого мозга, исчезают и движения глаз в быстром сне, а с ними и весь комплекс реакций, который им сопутствует: фазические подергивания конечностей, вегетативные реакции и т.д. При этом изолированные движения глаз сохраняются. Вестибулярные ядра только инициируют БДГ, но их окончательное формирование зависит от двухолмия и ретикулярной формации среднего мозга, где расположены ядра глазодвигательных нервов.
Медленный сон
Большинство движений, совершаемых нами за ночь, происходят в медленном сне. Хотя, по сравнению с периодом бодрствования их количество и значительно снижено, однако они все же присутствуют - в виде эпизодических непреднамеренных движений: смена позы, в которой мы спим, переворачивания с боку на бок и другие движения. В среднем здоровый хорошо спящий человек совершает крупные движения от 25 до 30 раз за ночь (рис.4) .
Если же человек болен или плохо спит из-за нервного перевозбуждения, то количество движений может перевалить за сотню. Что заставляет нас двигаться во сне? Ну, во-первых, это какие-то условия, которые нас будят: внезапный шум, движения рядом спящего человека, вспышки света и другие факторы. Во-вторых, длительное давление на те участки тела, на которых мы спим, нарушает их кровоснабжение.
Нам всем знакомо такое чувство, когда какая-то часть нашего тела «затекает». Области с нарушенным таким образом кровообращением посылают в мозг сигнал к тому, чтобы изменить положение тела и восстановить кровоснабжение. Как итог - мы переворачиваемся. Причем все это происходит на подсознательном уровне.
Самое известное заболевание, связанное с нарушением двигательной активности во время медленного сна - снохождение (сомнамбулизм или лунатизм) .
Рис.4. Смена положений тела во время сна. Движения происходят как в фазу медленного сна, так и в короткие периоды бодрствования, которые могут возникать сразу после фазы быстрого сна.
Очень часто сразу после быстрого сна наступает непродолжительный период бодрствования, часто мы даже не помним об этом после окончательного пробуждения утром. В эти промежутки мы также совершаем движения, меняем свою позу. Возможно, в этих коротких пробуждениях заложен эволюционный смысл, когда наши предки не могли спать в блаженной безопасности, как мы - люди современные, и должны были все время быть начеку.
Новые посты проще всего отслеживать по анонсам в наших пабликах