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 

  • 3 comments