Ме­ха­низ­мы и зна­че­ние сна

Это наи­бо­лее спор­ные и ма­ло­изу­чен­ные во­про­сы фи­зио­ло­гии сна. Оче­вид­но од­но: сон — это осо­бый вид ак­тив­но­сти моз­га, не­об­хо­ди­мый для жиз­не­дея­тель­но­сти. Мы при­ве­дем лишь наи­бо­лее об­ще­при­ня­тые пред­став­ле­ния и фак­ты.

Ме­ха­низ­мы сна

Бес­спор­но, что бес­соз­на­тель­ное со­стоя­ние во вре­мя сна обу­слов­ле­но пре­кра­ще­ни­ем ак­ти­ви­рую­щих влия­ний вос­хо­дя­щей ак­ти­ви­рую­щей ре­ти­ку­ляр­ной сис­те­мы. Не­со­мнен­но так­же, что сон (в нор­ме) на­сту­па­ет со стро­гой пе­рио­дич­но­стью — раз в су­тки; ины­ми сло­ва­ми, су­ще­ст­ву­ет су­точ­ный цикл сон—бодр­ст­во­ва­ние.Не­ре­шен­ным же яв­ля­ет­ся во­прос о том, что при­во­дит к пе­рио­ди­че­ско­му пре­кра­ще­нию ак­ти­ви­рую­щих влия­ний вос­хо­дя­щей ак­ти­ви­рую­щей ре­ти­ку­ляр­ной сис­те­мы (то есть к сме­не бодр­ст­во­ва­ния сном). Наи­бо­лее рас­про­стра­не­на тео­рия, со­глас­но ко­то­рой цикл сон—бодр­ст­во­ва­ние пред­став­ля­ет со­бой цир­ка­ди­ан­ный био­ритм.

Сон как био­ритм

В ор­га­низ­ме су­ще­ст­ву­ет сот­ни про­цес­сов, ха­рак­те­ри­зую­щих­ся бо­лее или ме­нее стро­гой пе­рио­дич­но­стью. Та­кие пе­рио­ди­че­ские ко­ле­ба­ния раз­лич­ных по­ка­за­те­лей и фун­кий ор­га­низ­ма на­зы­ва­ют­ся био­рит­ма­ми.Наи­бо­лее рас­про­стра­не­ны био­рит­мы с пе­рио­дом, рав­ным 24 ч. Они слу­жат важ­ным спо­со­бом адап­та­ции — на­при­мер для ноч­ных хищ­ни­ков — к мак­си­маль­ной ак­тив­но­сти но­чью, для че­ло­ве­ка и дру­гих днев­ных су­ществ — к мак­си­маль­ной ак­тив­но­сти днем.

В ЦНС су­ще­ст­ву­ют струк­ту­ры, за­даю­щие пе­рио­ды био­рит­мов («био­ло­ги­че­ские ча­сы»); их на­зы­ва­ют эн­до­ген­ны­ми ос­цил­ля­то­ра­ми(от лат. oscillatio — ко­ле­ба­ние). Ка­ж­дый та­кой ос­цил­ля­тор об­ла­да­ет соб­ст­вен­ным пе­рио­дом. Соб­ст­вен­ные пе­рио­ды мно­гих ос­цил­ля­то­ров близ­ки, но не рав­ны 24 ч; та­кие ос­цил­ля­то­ры на­зы­ва­ют око­ло­су­точ­ны­ми, или цир­ка­ди­ан­ны­ми ос­цил­ля­то­ра­ми(circa — око­ло, dies — день), а за­да­вае­мые ими био­рит­мы — цир­ка­ди­ан­ны­ми рит­ма­ми.К ним от­но­сит­ся и цикл сон—бодр­ст­во­ва­ние.

Соб­ст­вен­ные пе­рио­ды раз­ных цир­ка­ди­ан­ных ос­цил­ля­то­ров хо­тя и близ­ки, но все же раз­лич­ны (на­при­мер, соб­ст­вен­ный пе­ри­од тем­пе­ра­тур­но­го цик­ла мо­жет быть ра­вен 22 ч, а цик­ла сон—бодр­ст­во­ва­ние — 25 ч). Для то­го что­бы раз­ные био­рит­мы бы­ли со­гла­со­ва­ны друг с дру­гом и с ес­те­ст­вен­ным су­точ­ным цик­лом, они син­хро­ни­зи­ру­ют­ся с по­мо­щью внеш­них сиг­на­лов, глав­ный из ко­то­рых — сме­на ос­ве­щен­но­сти. Та­кая син­хро­ни­за­ция воз­мож­на бла­го­да­ря то­му, что соб­ст­вен­ный пе­ри­од ка­ж­до­го ос­цил­ля­то­ра мо­жет из­ме­нять­ся в оп­ре­де­лен­ном диа­па­зо­не, а в этот диа­па­зон вхо­дит и пе­ри­од в 24 ч.

Струк­ту­рой ЦНС, от­вет­ст­вен­ной за цир­ка­ди­ан­ные био­рит­мы, яв­ля­ет­ся суп­ра­хи­аз­маль­ное яд­ро ги­по­та­ла­му­са. Как вид­но из на­зва­ния, оно рас­по­ло­же­но над зри­тель­ным пе­ре­кре­стом (хи­аз­мой). В этом яд­ре на­хо­дят­ся эн­до­ген­ные ос­цил­ля­то­ры цир­ка­ди­ан­ных био­рит­мов. В суп­ра­хи­аз­маль­ное яд­ро по­сту­па­ет ин­фор­ма­ция по од­но­му из от­ветв­ле­ний зри­тель­ных пу­тей (гл. 17, разд. «Зре­ние»), и оно вос­при­ни­ма­ет об­щий уро­вень ос­ве­щен­но­сти. Это при­во­дит к син­хро­ни­за­ции раз­ных ос­цил­ля­то­ров — в ча­ст­но­сти цик­ла сон—бодр­ст­во­ва­ние — с ес­те­ст­вен­ным су­точ­ным рит­мом.