34. Быстрый и медленный сон. Электроэнцефалограмма сна.

Как медленный, так и быстрый сон характеризуются тоническими и фазическими явлениями. Наиболее существенное изменение во время медленного сна по сравнению с бодрствованием — возрастание порогов поведенческого пробуждения на электрическую стимуляцию ретикулярной формации среднего мозга, которые, по данным М. Жуве, увеличиваются на 30-40%. Медленный сон развивается при снижении тонической активности антигравитационной мускулатуры (начало атонии), но иногда уровень мышечного тонуса может оставаться таким же, как и во время бодрствования. На этом фоне могут наблюдаться фазические явления: клонические подергивания конечностей и шеи. У человека эти реакции сопровождаются возрастанием частоты дыхания и сужением сосудов пальца. Увеличивается число спонтанно появляющихся электродермальных ответов (кратковременные изменения кожной проводимости), так называемое явление «вегетативного шторма». Во время MC в ЭЭГ-синхронизированные медленные волны, при этом у части нейронов частота спайковых разрядов в фоне падает, у другой растет. К фазическим явлениям ЭЭГ относят сонные веретена — серии колебаний частотой 11-16 в/с. Их появление совпадает с пачечными разрядами волокон пирамидного тракта и отрицательным сдвигом постоянного потенциала в спинном мозге на уровне мотонейронов (α-мотонейронов). Эти изменения рассматриваются О.Помпеано как причина клонических подергиваний конечностей. М. Жуве одновременно с веретенами наблюдал появление фазической мускульной активности шеи. На II стадии медленного сна сонное веретено часто сопровождается К-комплексом — серией медленных потенциалов большой амплитуды. За ним следуют реакции автономной нервной системы: возрастание частоты сердечных ударов и сосудистая реакция пальцев. Нередко к этим вегетативным реакциям добавляются общие движения тела, обычно с запаздыванием в среднем на 2,52 с. Данный комплекс фазических реакций возникает с определенной регулярностью, что свидетельствует о его эндогенном происхождении. Частота появления веретен увеличивается перед ПС. Наиболее типичным поведенческим проявлением парадоксального сна является полное расслабление мускулатуры тела, поддерживающей позу животного или человека, т. е. полная атония антигравитационной мускулатуры и исчезновение активности мышц шеи. По сравнению с медленным сном вегетативные изменения в ПС выражены более отчетливо. Так, у кошек резко снижается частота сердечных ударов и падает кровяное давление (см. рис. 47). У человека же в ПС частота сердечных ударов и давление растут. Дыхание и у человека, и у животных становится нерегулярным. Электродермальная активность заметно падает по сравнению с медленным сном. Парадоксальный сон отличается своеобразными фазическими явлениями — быстрыми движениями глаз. Они появляются в виде взрывов, включающих от 5 до 50 движений. Их частота 60-70 движений в/мин. Они не похожи на движения глаз при рассматривании картины. Но некоторые исследователи находят их сходство с движением глаз, возникающим при запоминании зрительных изображений. БДГ человека занимают около 10% времени всей стадии ПС и, как правило, возникают в комплексе с движениями тела, конечностей и с фазической вегетативной иррегулярностью. Развитию движения глазных яблок у животных нередко предшествует резкое усиление гаппокампального тета-ритма. Предполагают, что комплекс фазических явлений ПС — это ЭЭГ и соматические проявления эмоциональных реакций, возникающих на фоне эмоционального возбуждения в условиях сильной заторможенности спинального аппарата двигательных реакций. ЭЭГ парадоксального сна сходна с ЭЭГ бодрствования. Как правило, во время ПС наблюдается десинхронизация электрической активности мозга. Однако у человека, у которого альфа-ритм хорошо выражен, он также может регистрироваться и во время ПС. У животных же во время ПС обычно виден тета-ритм, особенно в лимбических структурах, при этом он более высокочастотен и регулярен по сравнению с бодрствованием (см. рис. 47). Регистрация нейронной активности в ретикулярной формации среднего мозга, заднего гипоталамуса, поясной извилине во время цикла бодрствование — сон показывает ее удивительное сходство во время ПС и бодрствования. Это позволяет некоторым исследователям говорить о ПС как об аналоге бодрствования с тем лишь различием, что при ПС возникает атония скелетных мышц и резко снижается активность сенсорных входов, тогда как процессы, происходящие в головном мозге, качественно сходны. По данным Т.Н. Ониани, следует выделять две стадии ПС: эмоциональную и неэмоциональную. У животных первая характеризуется тета-ритмом и быстрыми движениями глаз, вторая — ЭЭГ- десинхронизацией и отсутствием БДГ. Он связывает их соответственно с выражением эмоционально-мотивационного возбуждения и состояния удовлетворения потребности, которые за время ПС несколько раз сменяют друг друга. Эмоциональная и неэмоциональная стадии ПС рассматриваются как аналоги различных уровней бодрствования. В Варолиевом мосту, латеральном коленчатом теле таламуса и в зрительной коре регистрируются так называемые понто-геникуло-окципитальные спайки (ПГО). Это монофазные выбросы с такой же частотой, как и БДГ, т. е. 60-70 в/мин. Их появление на 0,6-1,5 мин опережает БДГ. Они являются первыми признаками ПС. Они первыми и исчезают за 1-2 мин до кортикальной активации и восстановления тонуса мышц шеи. Таким образом, наступление ПС характеризуется следующей последовательностью событий: сначала появляются ПГО, затем БДГ и с некоторым отставанием десинхронизация в ЭЭГ и исчезновение мышечного тонуса. Во время ПС пороги поведенческого пробуждения, вызываемого сенсорной стимуляцией, увеличиваются на 200-300% относительно бодрствования. При этом растет внутренняя активность мозга, что выражается в движениях глаз, конечностей, вегетативных реакциях при одновременном ухудшении проведения возбуждения по сенсорным путям. Естественный сон характеризуется циклической сменой медленного и парадоксального сна. Полный цикл, состоящий из смены медленного сна на быстрый с последующим возвращением к медленному, у человека занимает 60-90 мин. На ночной сон приходится 4-5 полных цикла. Сон всегда начинается с медленного сна (рис. 48). У нормального человека на быстрый сон в среднем приходится около 20% от общей продолжительности сна. Длительность фазы быстрого сна к утру увеличивается, а медленного уменьшается, так что до 72% медленного сна расходуется в течение первой половины ночи. Фазические компоненты ПС более выражены в последних циклах сна. Структура сна у большинства млекопитающих сходна. Различия касаются в основном числа циклов смены MC на ПС. Так, у кошки в течение 5-часового периода развивается 10 циклов, тогда как у крысы количество циклов за это же время достигает 22. Такое быстрое чередование циклов возможно лишь за счет укорочения фаз MC и ПС. Парадоксальный сон имеется у всех млекопитающих, а также у птиц. У только что родившегося ребенка примерно половина всего сна приходится на ПС. И только с возрастом он уменьшается за счет появления MC. У недоношенных детей продолжительность ПС еще больше. Предполагают, что доминирование парадоксального сна у новорожденного способствует созреванию нервных элементов и формированию нервных связей, что достигается, в частности, за счет высокого уровня активности в ретикулярной системе (рис. 49). Хотя фазические явления ПС: ПГО и БДГ возникают почти одновременно, их происхождение связывают с разными структурами мозга. Быстрые движения глаз устраняются с разрушением вестибулярных ядер в продолговатом мозге (медиального и нисходящего ядра). При этом изолированные движения глаз сохраняются. Вместе с БДГ устраняется и весь комплекс реакций, который обычно им сопутствует: клонические подергивания конечностей, вегетативные реакции, фазическое расширение зрачка и др. Хотя БДГ и инициируются вестибулярными ядрами, однако их окончательное формирование зависит от двухолмия и РФ среднего мозга. Структура, от которой зависит генерация ПГО, — латеральная часть покрышки

моста ростральнее вестибулярных ядер. Падение мышечного тонуса тела во время ПС связывают с сохранностью средней части моста. По данным Дж. Росси, М. Жуве, это дорзальная часть медиолатеральной покрышки моста, над зоной, ответственной за ПГО. Позже было показано, что возникновение атонии и ПГО зависит и от синего пятна. Разрушение структуры мозга, приводящее к устранению атонии мышц во время ПС, же в ПС частота сердечных ударов и давление растут. Дыхание и у человека, и у животных становится нерегулярным. Электродермальная активность заметно падает по сравнению с медленным сном.

Электроэнцефалография (ЭЭГ) – распространённый метод медицинского исследования, при котором оценивается электрическая активность головного мозга, трансформирующаяся под влиянием определенных физиологических изменений. При анализе, результат ЭЭГ рассматривается в сравнении с существующей нормой. Причем нормы изменяются в зависимости от возраста. Отклонение от нормы свидетельствует о существующих проблемах.

Обычному человеку непросто распознать значение графика электроэнцефалограммы, расшифровкой волн занимаются специальные врачи-диагносты. Они сразу понимают, что происходит в головном мозге пациента и определяют слабые места. Чаще всего, с аппаратом ЭЭГ работает нейрофизиолог. Он может в доступной форме расшифровать сложные графики этого важного исследования. Иногда для выявления отклонений от нормы используется спектральный анализ. ЭЭГ относится к чувствительным и очень достоверным методам исследования патологий головного мозга. С помощью изучения электрической активности мозга можно судить о многих заболеваниях, недоступных для диагностики с помощью других исследований, например, УЗИ. Результат электроэнцефалограммы подвергается нескольким видам анализа: спектральному, методу трехмерной локализации источников, когерентному, методу катирования биопотенциалов, методу анализа пространственной интеграции характеристик. Электрическая активность мозга меняется в зависимости от возраста, также имеются отличия в состояниях бодрствования-сна. Неблагополучия на ЭЭГ видны сразу, они проявляются в виде волнообразных паталогических активностей, вспышек, эпи-активностей, разрядов.

На основе результатов электроэнцефалограммы, врач назначает препараты, выбирает дозы и продолжительность приема. Большое внимание уделяется проведению ЭЭГ у детей младшего возраста, имеющих отклонения в психическом и речевом развитии. Даже при отсутствии внешних проявлений и приступов на электроэнцефалограмме проявляются паталогические изменения. При постановке диагноза аутизм без ЭЭГ не обойтись.

У детей электроэнцефалограмма используется для определения уровня зрелости головного мозга. С ее помощью оценивается тяжесть задержек в развитии и на основе полученных результатов, назначается нейротропная терапия. Электроэнцефалограмма помогает выявить эпилепсию. После этого исследования можно назначить правильное эффективное лечение нарушений поведения и сна. ЭЭГ является обязательным исследованием при травмах, нарушениях мозгового кровообращения и опухолях.

ЭЭГ сна можно проводить в любом возрасте. Уже с 29 недели внутриутробной жизни плод начинает спать. В полной мере механизмы сна оформляются к первому году жизни.

Сон человека делится на две основные фазы, и может быть быстрым или медленным. В рамках этих двух основных фаз выделяют еще пять этапов сна, связанных с наличием или отсутствием быстрого движения глаз. Этап первый – засыпание. У взрослого этот период может занимать около 10 минут. Мышечная активность минимизируется, глаза медленно двигаются, возможны гипнагогические подергивания. Этап второй – неглубокий сон. Мышечная активность продолжает снижаться, также на спад идет температура тела и сердечный ритм. Зрачки остаются неподвижными. Длительность второго этапа – примерно 20 минут. Далее наступает время третьего и четвертого этапа. В это время сон наиболее глубок. Именно в этот период, чаще всего, появляются ночные страхи, проявляет себя лунатизм и энурез. Яркие сновидения и быстрые движения глаз – это пятый этап сна. Он наступает после часа – полутора часов после засыпания и продолжается не более 10 минут. Циклы и этапы продолжают сменять друг друга в течение всей ночи в определенном порядке.

ЭЭГ - безопасная процедура, которую можно проводить без ограничений. Современное качественное оборудование и профессиональная интерпретация результатов позволяют быстро и качественно проводить диагностику и назначать необходимое лечение.