Область мозга отвечающая за сон
Нет необходимости в снотворных: ученые обнаружили область мозга, которая отвечает за глубину сна
Цепь нейронов, действующая по схеме «сон — содействие» расположен глубоко в примитивном мозгу и определяет вхождение организма в глубокий сон.
Область, обнаруженная исследователями Гарвардской школы медицины и Университета Буффало, является вторым «узлом сна», обнаруженным в мозгу млекопитающих, чья деятельность, как представляется, нуждается в достаточном количестве глубокого сна.
Опубликованные в журнале в Nature Neuroscience результаты исследования показывают, что не менее половины всей способствующей сну деятельности мозга происходит в парафасциальной зоне (ПЗ), расположенной в стволе головного мозга.
Ствола является изначальной частью мозга, которая регулирует основные функции, необходимые для выживания, такие как дыхание, кровяное давление, частота сердечных сокращений и температура тела.
«Тесная связь центра сна с другими критическими для жизни процессами подчеркивает эволюционную важность сна», — говорит Кэролайн Басс, доцент кафедры фармакологии и токсикологии в Гарвардской школе медицины и биомедицинских наук.
Исследователи обнаружили, что определенный тип нейронов в ПЗ влияет на нейромедиаторы гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК), ответственные за глубокий сон.
Они использовали набор инновационных инструментов для точного контроля этих нейронов, давая им возможность удаленно по желанию включать и выключать нейроны.
«Эти новые молекулярные методы открывают широкие возможности по контролю функций мозга на клеточном уровне», — утверждает один из авторов работы Кристель Анцелет. «До разработки этих инструментов мы часто использовали электрическую стимуляцию, чтобы активировать области мозга, но проблема в том, что стимулировать таким образом только лишь одну конкретную область не получалось».
«Чтобы получить точность, необходимую для этих экспериментов, мы ввели вирус в парафасциальную зону, влияющий только на рецепторы ГАМК нейронов, но не изменяли функции мозга», — объясняет Патрик Фуллер, доцент Гарвардского университета и ведущий автор научной работы. «Когда мы включили ГАМК нейроны в парафасциальной зоне, животные быстро впали в глубокий сон без использования седативных или снотворных препаратов».
Как эти нейроны взаимодействуют в мозге с другими областями, еще предстоит изучить, говорят исследователи, но в конечном итоге эти выводы могут привести в появлению новых лекарств для лечения расстройств сна, в том числе бессонницы, и развитию более совершенных и безопасных анестетиков.
«Мы обнаружили действительно важное явление в неврологии», — утверждает один из авторов работы Басс. — Теперь мы можем ответить на фундаментальные вопросы о функционировании мозга, которые традиционно были вне нашей досягаемости, в том числе почему сон — одна из наиболее живучих тайн в неврологии».
ПОДРОБНЕЕ В НАУЧНОЙ СТАТЬЕ:
Anaclet, Christelle; Ferrari, Loris; Arrigoni, Elda; Bass, Caroline E; Saper, Clifford B et al. (2014) The GABAergic parafacial zone is a medullary slow wave sleep-promoting center // Nature Publishing Group, a division of Macmillan Publishers Limited.
Приглашаем подписаться на наш канал в Яндекс Дзен
Мозг не отличает сон от яви
Происходящее во сне кажется нам реальным вплоть до пробуждения. А как воспринимает сновидения наш мозг? Исследователи из Института психиатрии Общества имени Макса Планка решили проверить, какие зоны коры активны в то время, когда мы видим сны. Узнать это оказалось непросто: ученым пришлось разыскать людей, владеющих техникой осознанных сновидений.
Когда нам снится, что мы бежим, едем или летим — воспринимает ли наш мозг эти действия как реальные? Казалось бы, ответ очевиден: вряд ли. Иначе мы бы, не просыпаясь, бегали, крутили педали под одеялом, а может быть, и освоили бы искусство левитации. Но вот немецкие исследователи из Института психиатрии Общества имени Макса Планка решили проверить этот, казалось бы, совершенно неоспоримый факт. Их заинтересовал вопрос: какие зоны активизируются в мозге в то время, когда мы совершаем какое-либо действие во сне?
Впрочем, говорят, что таких людей немало: почти каждому из нас хотя бы раз в жизни удавалось управлять своим сном. Другое дело, что немногие могут делать это осознанно. Однако есть люди, увлекающиеся подобными практиками: при помощи специальных техник и медитаций они тренируют сознание, чтобы смотреть сны «по заказу» и управлять своими действиями во время сновидения.
На призыв мюнхенских ученых откликнулись шестеро таких умельцев. Исследователи положили их спать в фМРТ-сканер. При появлении управляемого сна они должны были подать наблюдателям знак — за закрытыми веками пошевелить глазами. В самом же сне ученые попросили добровольцев сжать левую или правую руку — несложное движение, для выполнения которого наяву активизируются совершенно определенные зоны коры.
Увидеть управляемый сон удалось всего двум из шестерых участников. Но каково же было удивление ученых, когда во время сжимания руки во сне мозг активизировал те же самые участки, что и наяву! Получается, что сон — это не своеобразное «кино», которое мы смотрим каждую ночь, в противном случае, в работу включались бы только зоны зрительного анализатора.
Впрочем, работа мозга при «просмотре» сновидений не совсем идентична таковой наяву — иначе бы все мы стали лунатиками. Во сне молчит область мозга, отвечающая за принятие решений — и потому зоны моторной коры не активизируются. Исключением как раз становятся больные лунатизмом, или, выражаясь более научно, сомнамбулизмом. Этим расстройством страдают около 2 процентов населения земли, чаще всего оно встречается у детей и подростков — по-видимому, мозг некоторых из них не сразу обучается «правильно вести себя» во время сна и активизирует моторные зоны.
Лунатики встают с постели и ходят, не просыпаясь. В таком состоянии они порой могут совершать довольно сложные действия — перекладывать предметы, открывать двери, поливать цветы. Многие сомнамбулы способны даже ответить на несложный вопрос, вроде «Как тебя зовут?».
Лунатизм наблюдается во время медленной фазы сна — той же, на которой к нам приходит 80 процентов сновидений, кошмары, от которых мы просыпаемся в холодном поту. В этой же фазе сна люди разговаривают, а те, кто страдает ночным недержанием, мочатся в постель. Снохождение считается нервным расстройством, поскольку такой режим сна, конечно, нельзя считать нормальным — все-таки это состояние задумано природой как отдых.
К тому же, сомнамбулы подвергают себя опасности: некоторые из них вываливаются из окон, приняв их за двери, выходят на крышу или на оживленное шоссе. Разбудить лунатика трудно — в этой фазе сон у людей необычайно крепок. Родным, заставшим лунатика во время ночных хождений, рекомендуется аккуратно проводить его до постели. Благо, лунатики послушны: на команду, произнесенную уверенным тоном, их сознание откликается немедленным выполнением.
Известно, что склонность к лунатизму передается по наследству. В феврале этого года американские ученые нашли участок ДНК, отвечающий за склонность к развитию сомнамбулизма. Исследователи отыскали необычную семью, в которой целых девять человек были лунатиками. Причем их снохождение было столь частым и долгим, что нередко заканчивалось травмами, а один из них, ставший героем семейной легенды, умудрялся, не просыпаясь, надевать восемь пар носков.
Исследователям повезло и в том, что, несмотря на привычку к лунатизму, члены семьи отличались завидным долголетием и плодовитостью: в исследовании приняли четыре поколения родственников, всего 22 человека. Сделав анализ ДНК, полученной из слюны лунатиков и их родных, специалисты обнаружили в 20-й хромосоме специфический участок. Присутствие его копии в геноме с вероятностью в 50 процентов определяло, что в будущем человек станет лунатиком. Ученые решили продолжить исследование, чтобы определить, какой из 28 генов, входящих в данный участок, является виновником сомнамбулического расстройства.
Добавьте «Правду.Ру» в свои источники в Яндекс.Новости или News.Google, либо Яндекс.Дзен
Быстрые новости в Telegram-канале Правды.Ру. Не забудьте подписаться, чтоб быть в курсе событий.
Мозг человека в период сна не прекращает свою функцию ни на секунду. В то время как весь организм отдыхает, его деятельность продолжается. Пока человек спит, восстанавливается энергия, очищается память от ненужной информации и организм от токсинов. Чтобы понять, отдыхает ли мозг во время сна, какие процессы случаются с ним, была создана электроэнцефалограмма, которая выявляет точную информацию о работе тела. Актуальной темой сегодня является, какая часть мозга отвечает за сон. Сведения представлены неполные, хотя и способны объяснить отдельные важные моменты, которые происходят ночью во сне.
Работа мозга по циклам
Ранее считали, что когда человек спит, мозговая активность понемногу понижается, а затем и совсем приостанавливает свою работу. При возникновении ЭЭГ эта теория была оспорена. Как оказалось, мозг во время сна вообще не спит, а осуществляет огромный труд, чтобы подготовить организм к предстоящему дню.
В период отдыха, работа органа проявляется по-разному, все зависит от того, в каком цикле проходит сон.
Медленная фаза сновидений
Когда человек засыпает, колебания нейронов в сером веществе медленно затухают, происходит максимальное расслабление всех мышц, биение сердца становится медленным, понижается давление и температура.
Отдел мозга, отвечающий за углубление в сновидения – гипоталамус. В нем присутствуют нервные клетки, тормозящие производство нейротрансмиттеров, являющиеся химическими проводниками, которые отвечают за рокировку толчков между нейронами.
Работа органа в быстрой фазе
В период быстроволнового сновидения возбужденность таламуса происходит благодаря холинергическим рецепторам, посыл в которых происходит при помощи ацетилхолина. Данные клетки располагаются в среднем ядре органа и верхнем участке варолиева моста. Их стремительная деятельность приводит к появлению всплеска колыханий нейронов. Серым веществом во сне на этом цикле выполняется практически та же деятельность, как и при бодрствовании.
Трансмиттеры моноамины, направляемые из верхней доли ствола в кору головного мозга, не ощущают подобной энергичности. В результате поставка материала от таламуса в кору осуществляется, хотя человек ее принимает как сновидения.
Какой участок мозга отвечает за сновидения
Такой феномен, как ночной отдых, достаточно давно вызывает интерес у многих ученых. Ранее такими известными философами, как Гиппократ и Аристоталь, также предпринимались попытки в познании сновидений. В 20 столетии российскими учеными Бехтеревым и Павловым были проведены исследования по этой теме. Также ученых интересовал участок серого вещества, который отвечал за сновидения.
Сегодня в центральном отделе нервной системы человека определена зона ответственная за бодрствование и отдых. Этот участок называют ретикулярной формацией ведущего ядра мозгового ствола, который представляет паутину множества нервных клеток, охваченную волокнам, проходящими от чувствительных основ органа.
В данном месте присутствует 3 вида нервных клеток, вызывающих разные биологические действующие элементы. Одним из них является серотонин. По мнению ученых, он осуществляет перемены в органе, вызывающих сновидения.
Многочисленные разработки показали, что при остановке производства серотонина возникает бессонница хронической формы. Так, был выявлен факт, что ретикулярная формация, являющаяся зоной центра, способна отвечать, как за ночной отдых, так просыпание. Притом что механизм, который вызывает поднятие, может преобладать над структурой, отвечающей за вызов сна.
Исследования Балкина и Брауна
Сновидения, похоже, относятся к интересному явлению, что случается с человеком при ночном отдыхе. Цель исследований, которые проводили Балкин и Браун – установить зону в мозге, где в период сновидений возникает наибольшая функциональность.
Чтобы определить, что происходит с мозгом и интенсивность его кровотока, учеными была использована позитронно-эмиссионная томография. В период бодрствования работает префрантальная кора органа, а когда человек спит – активна лимбическая система, которая контролирует чувства, эмоции, память.
Разработки Брауна и Балкина также показывают, что главная зрительная зона коры мозга не работает во время сна. При этом действует экстрастриальная кора центрального отдела, являющаяся визуальной областью органа, способная обрабатывать информацию о сложных объектах (лица).
Исследования из Вискинского университета
Учеными при исследовании была идентифицирована область серого вещества, отвечающая за сновидения. В опыте участвовало 46 добровольцев. В период отдыха испытуемым отмечали электрические волны мозга лабораторным путем. Использовалась электроэнцефалография, чтобы изолировать области нервных клеток, взаимосвязанные с видениями, независимо от цикла.
Людей поднимали время от времени и спрашивали, что они видели, когда спали. Предоставленную информацию сопоставляли с электрической работой органа.
В последствие, по данным ЭЭГ было выявлено, что в период сна происходит понижение низкочастотной работы в отдельной задней части коры органа, которое связано с появлением видений. А когда возникало возрастание активности, то ничего не снилось.
Когда испытуемые рассказывали, что им сниться, нейронные зоны все время активировались и наоборот инактировались при докладе об отсутствии сна. И свободно от обычных преобладаний отдыха, присутствовали в задней горячей зоне, которая состоит:
Ведя наблюдения, как работает этот участок, учеными было предсказано, что участник эксперимента расскажет о видениях, когда проснется. На основании этого ученые сделали вывод, что эти области органа отвечают за регуляцию сна человека.
Как отключить мозг перед сном
Многим знакома такая проблема, что как только следует ложиться отдыхать, в голову начинают рваться мысли. Если не успокоить мозг, и каждый вечер претерпевать подобное состояние, то ежедневно будет нарушаться самочувствие.
Существуют методы, чтобы отключить мозг перед сном.
Если бессонница не перестала беспокоить, нужно обратиться к доктору.
Как зарядить мозг после сна на работу
Большинство никогда не думали о том, почему отдельная группа людей гиперактивна утром, а другие тратят много времени, чтобы войти в естественное рабочее русло. Разница в том, что первые начинают стимуляцию серого вещества рано.
Как разбудить мозг с утра и ощущать бодрость, существует много приемов.
Человеческий мозг – структура уникальная. Ранее предполагалось, что в период сновидений он отключается полностью. В ходе исследований выявлено, что эта гипотеза не имеет оснований, а, следовательно, исключается из фактов. Когда человек спит, происходит активация нейронных связей, отвечающих за функциональность организма в целом.