Электромагнитное поле мозга

Мощным толчком к изучению природы сна стали первые опыты немецкого врача Бергера по регистрации электромагнитных волн мозга. В двадцатых годах прошлого века он исследовал мозг бодрствующего человека и стал первооткрывателем альфа-ритма электрической активности мозга. В тридцатые годы его исследования были подхвачены другими. Исследователи могли наблюдать, как меняется характер электромагнитных волн в зависимости от состояния бодрствования, покоя или сна. По рисунку волн было понятно, что процесс сна неоднороден. Он состоит из 90-минутных циклов, включающих две фазы — медленный сон и быстрый. Нормальный сон человека может насчитывать четыре-пять таких циклов. У человека, единственного из всех млекопитающих, сон «слитный», животные после каждого цикла просыпаются. «Животные, кроме того что имеют дробный ночной сон, спят еще пару раз днем, — объясняет ведущий научный сотрудник Института проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН Владимир Ковальзон. — Человек же, работающий или просто активно действующий в течение светового дня, приобрел слитный ночной сон. Кстати, опыты с людьми, «отключенными от давления цивилизации», привели к тому, что испытуемые приблизились по структуре сна к животным». Практически всем теплокровным животным присущ двухфазный сон, хотя бывают и различия в соотношении времени медленного и быстрого снов (а у дельфинов, например, и вовсе не обнаружили признаков быстрого сна).

О двух фазах сна заговорили сравнительно недавно. В пятидесятых годах один из отцов науки сомнологии — Натаниэль Клейтман открыл быстрый сон. Клейтман вместе с одним из своих помощников Юджином Азеринским заинтересовался вращательными движениями глаз во сне. Выяснилось, что в определенные периоды сна происходят буквально вспышки быстрых движений глаз под закрытыми веками. Оказалось, что если в это время разбудить испытуемого, он рассказывал о сновидениях, поэтому ученые стали считать, что именно в этой фазе спящие видят сны. Выяснилось также, что сон человека состоит из двух частей. Первая часть — как правило, медленный сон, который занимает в цикле большую часть времени, а быстрый — всего 10─15 минут. Во второй части быстрый сон может занимать и 30─40 минут.

Многочисленные исследования мозга показали, что в медленной фазе есть еще четыре стадии — от поверхностного сна к более глубокому (на электроэнцефалограмме это отражается в смене ритмов — от ритмов с поэтическим названием «сонные веретена» к К-комплексам и дельта-волнам). В быстром сне выделяют два состояния, в первом из которых, как считается, снятся самые эмоциональные сны, во втором — более спокойные (этот сон характеризуется на ЭЭГ бета-активностью и пилообразным тета-ритмом).

Структуру описали, но объяснить мало что смогли. Кибернетики и нейробиологи уже больше тридцати лет бьются над вопросом, что означают те же сонные веретена. Ученые не знают, о чем говорят эти ритмы, о чем — фазы и стадии. Сон — это множество сложных процессов. Ученые находят феномены, которые более или менее характерны для состояния сна, но целостного объяснения никто дать не может. Появляется масса локальных находок, которые пытаются транспонировать в какую-то гипотезу, но дальше — пустота.

Локальные находки позволяют только предположить, для чего нужен медленный и для чего быстрый сон. Медленный сон с позиций здравого смысла вроде бы более понятен. Существует гипотеза, что он нужен для восстановления организма. Можно, конечно, говорить, что организм может восстанавливаться и в состоянии покоя при включенном сознании. Но ученые заметили, что, например, гормон роста активнее всего работает в медленном сне, тогда же лучше происходит регенерация тканей. Результаты работы российского ученого Ивана Пигарева не так давно показали, что системы, анализирующие в состоянии бодрствования зрительные сигналы, в период медленного сна анализируют сигналы, идущие из кишечника! То есть в это время мозг перестраивает свои системы на особую ночную работу — управление внутренними органами. В состоянии бодрствования в мозге происходят электрические процессы при передаче импульсов от нейрона к нейрону, процессы перемещения ионов — в результате получается избыток одних ионов внутри клеток, и других снаружи. Представляется, что в медленном сне как раз и может восстанавливаться этот баланс зарядов.

Рекомендуем к прочтению:

Cомнология в России
Велик вклад российских ученых в эту науку. Экспериментальная сомнология зародилась более 100 лет назад в России, ее основателем была М.М. Манассеина, ученица известного петербургского физиолога И.Р. Тарханова. В XX веке И.П. Павлов много ...

Бихевиористический подход к организации обучения и воспитания
В обл-ти восп-ия б/х проявил себя в конц-ции модиф-ции пов-ия. Мод-ция пов-ия (в шир-ом смысле) – это вся сово-сть мет-ов, направ-ых на изм-ние пов-ия лич-сти (это мет-ды псих-го воздей-ия, приме-ние спец-их преп-тов). Мод-ия пов-ия (в уз ...

Сущность творчества как психологического процесса, стадии творчества
Творчество - это созидание нового, это и механизм развития личности. При психологическом изучении творчества обычно большое внимание уделяется процессу творчества, изменению состояний человека, создающего новое. Многочисленные наблюдения ...