Электрофизиологическая характеристика сна

В мозгу постоянно проносятся электрические «вихри». Их можно зарегистрировать путем одновременного отведения электрических колебаний со многих точек головы. Для разных физиологических состояний полученные при этом электроэнцефалограммы (ЭЭГ) будут иметь своеобразный рисунок, В процессе перехода от бодрствования ко сну, т. е. в процессе засыпания, так же как и в период пробуждения, изменения ЭЭГ имеют довольно определенный и последовательный порядок.

Хотя информация, которая заложена в ЭЭГ, еще далеко не расшифрована, тем не менее сдвиги общей электрической активности являются довольно типичными для сна разной глубины настолько, что в хирургии используются даже методы автоматического контроля глубины наркоза. Они основаны на своевременном учете изменений ЭЭГ с помощью специальных устройств, следящих за ее сдвигами. Особенности ЭЭГ в состояниях сна и бодрствования были известны давно.

Однако сравнительно недавно были получены интересные данные, позволившие по-новому оценить их значение.Наблюдения на животных показали, что засыпание сопровождается появлением в электроэнцефалограмме медленных волн, похожих на те, которые отмечались при низкочастотном раздражении таламических ядер. Однако примерно через час эти характерные для сна медленные волны большой. амплитуды исчезают и заменяются быстрыми, высокочастотными колебаниями малой амплитуды, характерными для бодрствующего состояния животного.

Тем не менее никаких признаков пробуждения в это время не отмечается, а пробы с раздражениями показали, что сон в этот период становится глубже — нужны более сильные раздражители, чтобы разбудить животное. Такой сон продолжается 10—20 минут, после чего в ЭЭГ животных снова появляются медленные волны.

Любопытно, что «быстрый» сон (т, е. с быстрой высокочастотной электрической активностью) никогда не наступает у животных сразу, а только после предшествующего периода «медленного» сна (т. е. сна с медленными волнами в ЭЭГ). Зато на протяжении 6—8-часового сна приступы быстрого сна наступают обычно по нескольку раз, довольно регулярно, с интервалом приблизительно в полтора часа.Американские ученые Демент и Клейтман и француз Жуве назвали сон с быстрой активностью «парадоксальным» сном, так как ЭЭГ животных в этот период сна полностью напоминает ЭЭГ бодрствующих животных. В то же время именно этой стадии она соответствуют наиболее выраженные, характерные для сна сдвиги в организме: полное расслабление мышц, замедление сердечных сокращений, понижение кровяного давления и др. Вместе с тем у животных во время «быстрого», или «парадоксального», сна наблюдаются движения глаз, подергивание конечностей, хвоста, облизывание.У испытуемых во время сна записывались электроэнцефалограмма, дыхание, электрокардиограмма, а с помощью легких датчиков, укрепленных на веках,— движения глаз, Оказалось, что и у людей на протяжении ночи медленные ритмы, в ЭЭГ сменяются быстрыми примерно 4—5 раз. В эти короткие периоды «быстрого» сна у них также наблюдаются быстрые движения глаз, кровяное давление меняется, нарушается регулярный ритм сокращений сердца.

1 Рис. 3. Изменения электрической активности мозга у кошки, характерные для «медленного» и «быстрого» сна;I — исходная электрическая активность мозга;II — стадия «медленного» сна;III — стадия «глубокого» (парадоксального сна). Интересно, что если человека разбудить во время «быстрого» сна, то в большинстве случаев спящий скажет, что он только что видел сон. Если человека разбудить во время «медленного» сна или спустя 10—15 минут после периода «быстрого» сна, то обычно он ответит, что никаких снов не видел. На этом основании Жуве и другие предположили, что сновидения люди видят именно во время «быстрого» сна. Наблюдающиеся при этом движения глаз, колебания сердечного ритма и дыхания, по-видимому, отражают испытываемые во сне переживания.Ученые пробовали будить людей в момент наступления «быстрого» сна, чтобы не давать им видеть сновидений. При этом, несмотря на достаточную общую продолжительность сна, через 5—6 дней у них наступали психические расстройства. А животные, лишенные «быстрого» сна на протяжении нескольких дней, погибали, хотя в общем они спали.Все это говорит о том, что «быстрый» сон имеет какое-то особо важное значение для жизнедеятельности организма.