evan_gcrm (evan_gcrm) wrote,
evan_gcrm
evan_gcrm

Сон и бодрствование

Оригинал взят у scinquisitor


Долгое время ученые не понимали, почему во время сна меняется активность мозга (и зачем это физиологическое состояние вообще нужно). С эволюционной точки зрения сон – дорогостоящее приобретение, которое отнимает кучу времени. А ещё на спящих животных могут напасть хищники.
Про ночные кошмары я и вовсе молчу.
Ясно, что сон должен делать что-то очень важное, компенсирующее эти недостатки.



Один из классических экспериментов по лишению сна выглядит так: двух крыс сажают в соседние аквариумы на специальные вращающиеся платформы. Одна из крыс – из группы испытуемых. Другая – из контрольной группы. Под платформами находится вода. Крысы подключены к энцефалографу. Если активность мозга испытуемого грызуна указывает на наступление сна, платформы переворачиваются, и обе крысы оказываются в воде. Получается, испытуемая крыса никогда не может заснуть, а вот ее напарница из контрольной группы может спать, пока «соседка» бодрствует.

Ничего патологического с крысами из контрольной группы в таких экспериментах не происходит. А вот крысы, лишенные сна, больше едят, но теряют вес, испытывают ряд физиологических нарушений и умирают через несколько недель [1, 2].

Позвоночных, способных обходиться без сна, не обнаружено (кстати, интересно, что состояние, похожее на сон, существует даже у мух [3]). У людей встречается редкое неизлечимое наследственное заболевание, при котором больной умирает из-за нарушений сна – фатальная семейная бессонница [4].

В 2013 году нейробиолог Майкен Недергаард и сотрудники ее лаборатории [5] показали, что во время сна происходит значительное увеличение объема межклеточной жидкости мозга и усиливается работа аналога лимфатической системы – глимфатической системы.

Таким образом, во время сна происходит «промывка мозгов» – организм избавляется от продуктов жизнедеятельности тканей центральной нервной системы. В частности, происходит удаление бета-амилоидов – белковых молекул, чрезмерное скопление которых опасно для клеток мозга.

В 2016 году группа Недергаард показала, что во время глубокого сна уменьшается содержание ионов калия в межклеточной жидкости, но увеличивается содержание ионов кальция, магния и водорода. Эти изменения приводят к тому, что сигналы, которые раньше возбуждали некоторые клетки, могут более не вызывать их активации. Если искусственно вернуть концентрации ионов в межклеточной жидкости к нормальным для состояния бодрствования уровням, то и активность мозга меняется соответствующим образом [6].

По-видимому, «промывка» непосредственно влияет на работу нервной системы и несовместима с ее «дневной» деятельностью.

Поэтому и существует два разных состояния: сон и бодрствование.


1. Rechtschaffen A et al: Physiological correlates of prolonged sleep deprivation in rats. Science 1983, 221(4606):182-4.
2. Rechtschaffen A, Bergmann BM: Sleep deprivation in the rat by the disk-over-water method. Behav Brain Res 1995, 69(1-2):55-63.
3. Shaw PJ et al: Stress response genes protect against lethal effects of sleep deprivation in Drosophila. Nature 2002, 417(6886):287-91.
4. Montagna P et al: Familial and sporadic fatal insomnia. Lancet Neurol 2003, 2(3):167-76.
5. Xie L et al: Sleep drives metabolite clearance from the adult brain. Science 2013, 342(6156):373-7.
6. Ding F et al: Changes in the composition of brain interstitial ions control the sleep-wake cycle. Science 2016, 352(6285):550-5.


Tags: Здоровье, Мнение, Сознание
Subscribe
promo evan_gcrm february 9, 22:43 76
Buy for 20 tokens
Жизнь - лукавое обольщение, желанная сладкая ложь, а смерть - неожиданная горькая правда, которой лучше вовсе не знать. А узнав, отменить усилием воли и забыть навсегда. Из всех искусств, которыми следует овладеть мудрому человеку, важнейшим является искусство самообмана: пока…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 3 comments