15. Нервные и гормональные механизмы регуляции бодрствования.

Самый сложный механизм. От продолговатого мозга до коры, медиатор поступает вверх, происходит деполяризация  мы можем думать, действовать.

Структуры, входящие в регуляцию бодрствования:

• Синее пятно, выделяет медиатор норадреналин;

• Покрышка моста, выделяет ацетилхолин;

• RN, выделяет 5-HT;

• Вентральная покрышка среднего мозга (черная субстанция), выделяет дофамин (важно для сновидения, бодрствования);

• Заднее ядро гипоталамуса, выделяет антигистомин (регуляция ВПФ);

• Медиальные ядра ретикулярной формации – выделяют глютамат;

• Базальные ядра среднего мозга – выделяют ацетилхолин;

• Медиально-фронтальная кора, участвует в деполяризации.

• Супрахиазмальные ядра – привязка сна к ночному времени, бодрствования – к дневному. Обеспечение сна (смена фаз).

Накопление аденозина в нейронах – первый сигнал к торможению, наступлению сна.

2 пути регуляции:

1. Классический путь. Описан пол века назад. Через таламус. Нейроны, выделяющие ацетилхолин, глутамат, пересекаются в таламусе  глутамат  кора). Тормозное влияние – в обратную сторону.

2. Неклассический. Снизу вверх, от мозжечка в кору. Некоторая часть аксонов  напрямую в кору, проходя через передний мозг, холинергич., глутамат). Пересекаются в переднем мозге  в кору (холинергические нейроны (аксоны)).

16. Циркадианные биоритмы и их механизмы. Система «третьего глаза».

Циркадные ритмы – физиологические и психические явления, периодически возникающие в течение суток. Они регулируются супрахиазмальными ядрами (в переднем гипоталамусе, размер – булавочная иголка, содержат 20000 нейронов).

Циркадный процесс – суточная биологическая периодичность, в соответствии с которой циклично изменяются различные физиологические характеристики организма, например температура тела, выброс некоторых гормонов. Циркадный процесс рассматривается обычно как филогенетическая адаптация к временной структуре окружающего мира, благодаря которой происходит опережающее отражение; организм заранее приспосабливается к ожидаемому изменению условий существования.

Некоторые авторы рассматривают цикл «сон-бодрствование» как одно из проявлений эндогенной циркадной периодичности. А.Борбели считает, что это самостоятельные процессы. В соответствии с его гипотезой, потребность в сне определяется двумя процессами – процессом расслабления, утомления, который нарастает во время бодрствования, и циркадным процессом, циклом «активности-покоя» (пик покоя – около 4 ч утра, пик активности – около 4 ч дня). Уровень потребности в сне (процесс S - sleep) увеличивается во время бодрствования и уменьшается во время сна (по мере снижения дельта-сна), циркадный же ритм (процесс C - circadian) независим от предшествующего сна или бодрствования, он находится под воздействием «внутренних, биологических часов организма». Таким образом, потребность в сне в каждый момент представляет собой сумму S и C; нормальный сон наступает при максимальном S и совпадает с периодом покоя. Именно нарушением взаимоотношения этих процессов можно объяснить тяжелые субъективные переживания в связи со смещением суточного ритма при резкой смене часовых поясов – цикл «сон-бодрствование» (процесс S) смещается в соответствии с новыми условиями, в то время как процесс С не изменяется. Поэтому время засыпания приходится на период активности и человек не может уснуть, а днем чувствует постоянную сонливость из-за нарастающей потребности во сне, так как по С – это период покоя.

Ещё одна гипотеза (теории сна) — циклодианная гипотеза уделяет особое внимание наличию циклов. Есть цикл, который работает сам, но может изменяться в связи с внешними воздействиями. Механизм работы «третьего глаза». Этот механизм включает шишковидную железу (эпифиз) (у низших животных там глаз с хрусталиком, от которого сразу уходят в эпифиз сигналы). На свету активируются фоторецепторы, запуская активность пинеалоцитов, на свету пинеалоциты выделяют в кровь гормон серотонин. Рецепторы серототнина присутствуют практически во всех клетках организма. Итог — активация организма. Если света нет, пинеалоциты выделяют мелатонин. Оба гормона — производные криптофана. С мелатонином вязана надежда на излечение рака, коррекция циклов, замедление старения. Это вещество на пике популярности. Для мелатонина рецепторы присутствуют во всех органах. Мелатонин оказывает седативный эффект. При недостатке серотонина и избытке мелатонина нарастает вялость, возникают депрессии. Светотерапия. При нарушении выработки мелатонина патологически раннее развитие половой системы. В начале пубертатного периода резко падает количество мелатонина.