Сон и память

2. Механизм сна

Приступая к разбору механизма  сна, необходимо произвести разбивку данного  вопроса на несколько основополагающих частей (аспектов), через последовательное рассмотрение которых мы и придем к пониманию того, что же представляет собой механизм сна.

2.1. Аспект физиологический. 
В физиологическом плане сон – это состояние покоя организма; его естественный периодический отдых, определяемый основным суточным биоритмом и сопровождаемый понижением интенсивности ряда физиологических процессов: уменьшением возбудимости центральной нервной системы, выключением дневного сознания, расслаблением мускулатуры, замедлением сердечной деятельности и дыхания, снижением кровяного давления и т.д. Глаза во время сна обычно закрыты, зрительный нерв перестает передавать в мозг сигналы-раздражения. Ушная мышца, управляющая слуховыми косточками, (молоточком, наковальней и стременем), также находится в расслабленном состоянии, потому многие не слишком громкие звуки ухом не улавливаются. Физиологическая деятельность всех органов сведена, таким образом, к минимуму.

2.2. Аспект нервно-мозговой. 
В плане нервно-мозговой деятельности, во время сна происходит отдых и восстановление нервных клеток коры головного мозга. Здесь сон – это процесс охранительного торможения, захватывающий клетки-нейроны коры и постепенно распространяющийся на более глубокие участки мозга. При этом нейроны перестают отвечать на приходящие к ним сигналы-раздражения и находятся в состоянии торможения. В механизме сна наряду с клетками коры участвуют и подкорковые отделы. Сон, таким образом, есть результат двусторонней связи коры и подкоркового аппарата головного мозга.

2.3. Химический аспект. 
Химический аспект в механизме сна занимает второстепенное место. Суть его сводится к следующему: в процессе бодрствования в мозгу и крови человека накапливаются определенные химические вещества, которые вызывают усталость и от которых организм освобождается во время сна. Однако, наблюдения за сиамскими близнецами, имеющими общее кровообращение, но раздельную нервную систему, показало, что близнецы, как правило, засыпают в разное время – когда одна голова спит, другая может бодрствовать. Если бы химический фактор играл в засыпании одну из доминирующих ролей, т.е., если бы сон наступал только вследствие увеличения в крови определенных химических веществ, близнецы всегда и непременно засыпали бы одновременно. Однако ничего подобного не наблюдается. Таким образом, становится ясно, что химический фактор в механизме сна не самое главное. Он «помогает» заснуть, но не обусловливает сон.

2.4. Духовный аспект. 
Здесь мы подходим к самому важному в определении сна, так как именно духовный фактор играет в механизме сна главенствующую роль. По сути дела, именно он является причиной сна, в то время как три предыдущих фактора есть лишь следствия его проявления. 
Как известно, человек состоит не из одного лишь физического, но из нескольких взаимопроникающих, (существующих «в одном месте», но как бы «в разных измерениях»), тел. На данном эта-пе эволюционного развития центр восприятия человека находится в теле физическом. Именно по этой причине мы с легкостью воспринимаем его и все, с чем оно сообщается посредством пяти органов чувств, но совершенно не воспринимаем свои «тонкие» тела и те миры, в которых они функционируют.  
Итак, своей деятельностью в часы бодрствования астральное и ментальное тела постоянно «разрушают» тело физическое. С другой стороны, эфирное (или энергетическое, более «тонкое», хотя и принадлежащее к физическому плану) тело неизменно стремится восстановить равновесие и укрепить то, что более тонкие тела «разрушают». Когда физическое тело устает и приходит в изнеможение, (у здорового человека в нормальных условиях это связано с определенным биоритмом), два «высших» тела, астральное и ментальное, покидают его и поднимаются на соответствующие им Планы. Теперь физическое тело остается проникнутым только телом эфирным и находится в состоянии, описанном в подразделе 1, «Аспект физиологический». Необходимо помнить, что во время сна, хотя астральное и ментальное тела отделяются, они все же остаются связанными с телами физическими, (плотным и эфирным). Полное разделение тел наступает только в момент смерти. Итак, «тонкие» тела восстанавливаются во время сна на соответствующих им уровнях (Планах), тогда как тело эфирное работает над восстановлением тела физического. Именно благодаря нему нейтрализуются яды и прочие вредные химические вещества, накопившиеся в организме за время бодрствования, (подраздел 3, «Химический аспект»), а также восстанавливаются тканевые и нервные клетки, (подраздел 2, «Аспект нервно-мозговой»).

Сон, таким образом, есть результат разделения плотного и  «тонких» тел с целью их отдыха, восстановления и приведения в порядок, следствие чего является снижение физиологической  и нервно-мозговой активности физического  тела и косвенной причиной чего было появление в крови определенных химических веществ, вызывающих утомление  и усталость и стимулирующих  тем самым физическое тело ко сну.

Следует отметить, что количество времени, необходимого для полного  высыпания, величина индивидуальная. Обычно она колеблется от 6 до 9 часов, хотя некоторым людям может быть достаточно 2-х часов для того, чтобы выспаться, иным же не хватает 12-и. Кроме того, время, необходимое для сна, увеличивается или уменьшается в соответствии со здоровьем человека, с его возрастом и некоторыми другими факторами.  
Автор Александр Тагес.

Один из главных вопросов, волновавших  физиологов еще со времен Павлова, - это существование в мозге  “центра сна”. Во второй половине нашего столетия прямое изучение нейронов, вовлеченных  в регуляцию сна-бодрствования, показало, что нормальная работа системы мозга, обеспечивающая сознательную деятельность человека в бодрствовании, возможна только при участии определенных подкорковых, так называемых активирующих, структур. Только в состоянии этой тонической деполяризации нейроны  способны обрабатывать информацию и  отвечать на сигналы, приходящие к ним  от других нервных клеток (рецепторных  и внутримозговых). 

Как сейчас ясно, таких систем тонической деполяризации, или активации мозга (условно “центров бодрствования”), несколько - вероятно, пять или шесть. Располагаются они на всех уровнях  мозговой оси: в ретикулярной формации ствола, в области голубого пятна  и дорзальных ядер шва, в заднем гипоталамусе и базальных ядрах переднего  мозга. Нейроны этих отделов выделяют медиаторы - глутаминовую и аспарагиновую кислоты, ацетилхолин, норадреналин, серотонин и гистамин, активность которых регулируют многочисленные пептиды, находящиеся с ними в одних и тех же везикулах. У человека нарушение деятельности любой из этих систем не компенсируется за счет других, несовместимо с сознанием и приводит к коме.

Казалось бы, если в мозге есть “центры бодрствования”, то по крайней мере должен быть один “центр сна”. Однако в последние годы выяснилось, что в сами “центры бодрствования” встроен механизм положительной обратной связи. Это особые нейроны, которые осуществляют торможение активирующих нейронов и сами тормозятся ими. Такие нейроны разбросаны по разным отделам мозга, хотя больше всего их в ретикулярной части черного вещества. Все они выделяют один и тот же медиатор - гамма-аминомасляную кислоту, главное тормозное вещество мозга. Стоит только активирующим нейронам ослабить свою деятельность, как включаются тормозные нейроны и ослабляют ее еще сильнее. В течение некоторого времени процесс развивается по нисходящей, пока не срабатывает некий “триггер” и вся система переключается либо в состояние бодрствования, либо парадоксального сна. Объективно этот процесс отражает смена картин электрической активности головного мозга (ЭЭГ) по ходу одного полного цикла сна человека (90 мин).  

Прямая регистрация одиночной  активности нейронов мозга в экспериментах  на лабораторных животных показала, что  в бодрствовании (в состоянии  тонической деполяризации) характер разрядов таламо-кортикальных клеток высоко индивидуален. Но по мере углубления сна и нарастания синхронизированной активности в ЭЭГ начинают преобладать более мощные тормозные постсинаптические потенциалы, перемежающиеся периодами экзальтации - высокочастотными вспышками нейронных разрядов (такой рисунок нейронной активности называется “пачка-пауза”). 

Тогда появляется “хоровая” активность нейронов, и условия для переработки  информации в мозге, причем не только поступающей от органов чувств, но и хранящейся в памяти, резко ухудшаются. Однако средняя частота импульсации корковых и таламических нейронов не снижается, а у ГАМК-эргических (тормозных) нейронов она даже значительно повышается. Что касается активирующих нейронов, то их разряды становятся реже. Эти нейрофизиологические феномены хорошо коррелируют с известными данными о постепенном торможении психической активности по мере углубления медленного сна у человека. 

Если с точки зрения нейронной  активности бодрствование - это состояние  тонической деполяризации, то медленный  сон - тоническая гиперполяризация. При этом направление движения через клеточную мембрану основных ионных потоков, а также важнейших макромолекул меняется на противоположное. 

Таким образом, можно было бы сказать, что во время медленного сна восстанавливается  мозговой гомеостаз, нарушенный в ходе многочасового бодрствования. С  этой точки зрения бодрствование  и медленный сон - как бы “две стороны одной медали”. Периоды  тонической деполяризации и гиперполяризации должны периодически сменять друг друга, чтобы сохранить постоянство внутренней среды головного мозга и обеспечить нормальную работу таламо-кортикальной системы - субстрата высших психических функций человека. Отсюда ясно, почему в мозге нет единого “центра медленного сна” - это значительно уменьшило бы надежность всей системы, сделало бы ее более жестко детерминированной, полностью зависящей от “капризов” этого центра в случае каких-либо нарушений его работы. 

С другой стороны, становится также  понятно, почему почти невозможно длительное полное подавление медленного сна: в  норме активность периодически сменяется  покоем, бодрствование - медленным сном, охватывающим весь мозг целиком. Известно, что при искусственной хронической депривации механизмы бодрствования и медленного сна начинают функционировать диффузно и одновременно. При этом, разумеется, страдает нормальное поведение, зато, несмотря на депривирующее воздействие, восстанавливается мозговой гомеостаз. 

Пигарев в опытах на кошках показал, что по мере развития синхронизации в ЭЭГ первичные нейроны зрительной и слуховой коры перестают реагировать на специфические стимулы и начинают все в большей степени отвечать на импульсацию, приходящую в кору со стороны внутренних органов. Принимая во внимание обнаруженные особые Ca–-каналы на мембране многих корковых нейронов, которые открываются при гиперполяризации, можно предположить, что в медленном сне мозг не прекращает перерабатывать информацию, а переходит от обработки внешних сигналов к интероцептивной импульсации. 

Таким образом, на пороге XXI в. функция  медленного сна, кажется, начинает, наконец, вырисовываться: это восстановление гомеостаза мозговой ткани и оптимизация  управления внутренними органами. Для  гигиены сна это означает подтверждение  старого, как мир, но почему-то забытого правила: без хорошего сна не может быть хорошего бодрствования. 

Совершенно по-другому обстоит  дело с парадоксальным сном, который, в отличие от медленного сна, имеет  ярко выраженную активную природу. Парадоксальный сон запускается из четко очерченного  центра, расположенного в задней части  мозга, в области варолиева моста и продолговатого мозга, а медиаторами служат ацетилхолин, глутаминовая и аспарагиновая кислоты. Во время парадоксального сна клетки мозга чрезвычайно активны, но информация от органов чувств к ним не поступает и не подается на мышечную систему. В этом и заключается парадоксальность этого состояния. 

Видимо, при этом интенсивно перерабатывается информация, полученная в предшествующем бодрствовании и хранящаяся в  памяти. Согласно гипотезе Жуве, в парадоксальном сне, пока непонятно как, в нейрологическую память передается наследственная, генетическая информация, имеющая отношение к организации целостного поведения. Подтверждением таких психических процессов служит появление в парадоксальном сне эмоционально окрашенных сновидений у человека, а также обнаруженный Жуве с сотрудниками и детально исследованный Э.Моррисоном с коллегами феномен демонстрации сновидений у подопытных кошек. Они выяснили, что в мозге кошек имеется особая область, ответственная за мышечный паралич во время парадоксального сна. Если ее разрушить, подопытные кошки начинают показывать свой сон: убегать от воображаемой собаки, ловить воображаемую мышь и т.д.

Хотя в парадоксальном сне некоторые  нейроны ретикулярной формации ствола и таламо-кортикальной системы демонстрируют своеобразный рисунок активности, различия между мозговой деятельностью в бодрствовании и парадоксальном сне довольно долго выявить не удавалось. Это было сделано лишь в 80-е годы. Оказалось, что из всех известных активирующих мозговых систем, которые включаются при пробуждении и действуют во время бодрствования, в парадоксальном сне активны лишь одна-две. Это системы, расположенные в ретикулярной формации ствола и базальных ядрах переднего мозга, использующие в качестве передатчиков ацетилхолин, глутаминовую и аспарагиновую кислоты. Все же остальные активирующие медиаторы (норадреналин, серотонин и гистамин) в парадоксальном сне не работают. Это молчание моноаминоэргических нейронов ствола мозга определяет различие между бодрствованием и парадоксальным сном, или на психическом уровне - различие между восприятием внешнего мира и сновидений.