Состояние бодрствования — это результат активного приспособления организма к изменяющимся условиям существования.
Он зависит
1. от умения человека фиксировать внешние и внутренние сигналы (восприятие),
2. от его желаний (мотивационная сфера),
3. от задач и целей, которые он определяет для себя (познавательная сфера)
4. от его возможностей перемещаться (двигательная сфера).
Все эти процессы, протекая на фоне состояния бодрствования, сами активно участвуют в его изменении.
Состояния сна и бодрствования чрезвычайно сложны в их регуляции принимают участие различные структуры головного мозга и различные нейромедиаторные системы:
- Механизм регуляции ритма активность-покой включающий:
- Сетчатку глаз,
- Супрахиазматические ядра гипоталамуса
- Эпифиз (выделяющий гормон мелатонин)
- Механизмы поддержания бодрствования:
подкорковые активирующие системы, расп в ретикулярной формации, в области синего пятна, ядер шва, заднего гипоталамуса, базальных ядер переднего мозга;
в качестве медиаторов их нейроны выделяют глютаминовую кислоту, ацетилхолин, норадреналин, серотонин и гистамин. механизм медленного сна, который реализуется особыми тормозными нейронами, разбросанными по разным отделам мозга и выделяющими один и тот же медиатор — гамма-аминомасляную кислоту. механизм парадоксального сна, который запускается из четко очерченного центра, расположенного в области так называемого варолиева моста и продолговатого мозга.
Химическими передатчиками сигналов этих клеток служат ацетилхолин и глютаминовая кислота. Серотонин приводит к торможению структур, ответственных за бодрствование. Было установлено, что голубое пятно подавляет импульсацию ядра шва, и это ведет к пробуждению. Сейчас доказано, что нейроны ядер шва выделяют серотонин во время бодрствования: он служит медиатором в процессе пробуждения и «гормоном сна» в бодрствующем состоянии: стимулируя выход вещества сна, который вызывает сон. Фаза быстрого сна обеспечивается подголубоватым ядром.
Было показано, что сон и бодрствование определяются активацией специфических центров головного мозга. Одни из них - ретикулярная формация, которая расположена в стволе мозга. Он из основных компонентов ретикулярной формации являются холинергические ядра, расположенные на уровне мосто-среднемозгового сочленения. Нейроны этих ядер имеют высокий уровень активности во время бодрствования и REM-фазы и инактивированы во время медленного сна. В ретикулярной формации ствола мозга находится множество нейронов, аксоны которых идут почти ко всем областям головного мозга (кроме неокортекса).
В конце 1940-х годах Моруцци и Мэгуном было обнаружено, что высокочастотное раздражение ретикулярной формации ствола мозга кошек приводит к их мгновенному пробуждению. Повреждение ретикулярной формации вызывает постоянный сон, перерезка же сенсорных трактов такого эффекта не дает.
Ретикулярную формацию стали рассматривать как область головного мозга, участвующую в поддержании сна. Сон наступает, когда ее активность пассивно, либо под действием внешних факторов падает. Активация ретикулярной формации зависит от количества сенсорных импульсов, поступающих в нее, а так же от активности нисходящих волокон между передним мозгом и стволовыми структурами.
Однако позднее было установлено, что:
1. Во-первых: ретикулярная формация вызывает не только бодрствования, но и сон, что зависит от места наложения электродов при стимуляции ее электрическим раздражителем.
2. Во-вторых: нейронное состояние ретикулярной формации в бодрствующем состоянии и во время сна мало, чем отличается.
3. В-третьих: ретикулярная формация является не единственным центром бодрствования: они так же представлены и в медиальном таламусе, и в переднем гипоталамусе.
