Войти
Сон с небыстрым движением глаз (NREM), также известный как спокойный сон в совокупности представляет собой сон стадии 1–3, ранее известные как стадии 1–4. Сон с быстрым движением глаз (REM) не включен. На каждой стадии наблюдаются отчетливые электроэнцефалографические и другие характеристики. В отличие от быстрого сна, на этих этапах обычно мало или совсем нет движения глаз. Сновидения редко возникают во время медленного сна, и мышцы не парализованы, как во время быстрого сна. Люди, которые не проходят стадии сна должным образом, застревают в медленном сне, а поскольку мышцы не парализованы, человек может ходить во сне. Согласно исследованиям, умственная деятельность, которая имеет место во время медленного сна, считается мыслительной, тогда как быстрый сон включает галлюцинаторные и причудливые формы. Умственная деятельность, которая происходит во время медленного и быстрого сна, является результатом двух разных генераторов разума, что также объясняет разницу в умственной активности. Кроме того, во время NREM наблюдается парасимпатическое преобладание. В период медленного сна мышление человека более организовано. Сообщенные различия между активностью REM и NREM, как полагают, возникают из-за различий в стадиях памяти, которые происходят во время двух типов сна. В ходе нескольких экспериментов было обнаружено, что низкий уровень сна стадии 3 наблюдается примерно у 40-50% людей с острой и хронической шизофренией (которые обычно испытывают ненормальный сон с медленными движениями глаз).
NREM Сон был разделен на четыре стадии в стандартизации Рехтшаффена и Калеса (RK) 1968 года. В обновлении 2007 года, проведенном Американской академией медицины сна (AASM), их количество сократилось до трех.
Веретена сна уникальны для медленного сна. Наибольшая активность веретена происходит в начале и в конце NREM. Сонные веретена включают активацию в головном мозге областей таламуса, передней поясной извилины и островка коры, а также верхних височных извилин. У них разная длина. Есть медленные веретена в диапазоне 11-13 Гц, которые связаны с повышенной активностью в верхней лобной извилине, и быстрые веретена в диапазоне 13-15 Гц, которые связаны с задействованием сенсомоторной обработки кортикальных областей, а также с рекрутированием. мезиальной лобной коры и гиппокампа. Нет четкого ответа на вопрос, что означают эти веретена сна, но продолжающиеся исследования надеются пролить свет на их функцию.
К-комплексы - это одиночные длинные дельта-волны, которые длятся всего секунду. Они также уникальны для медленного сна. Они появляются спонтанно на ранних стадиях, обычно на второй стадии, во многом как веретена сна. Однако, в отличие от шпинделей сна, они могут быть произвольно вызваны временными шумами, такими как стук в дверь. Функция этих K-комплексов неизвестна, и необходимо провести дальнейшие исследования.
Хотя участники исследования сообщали об интенсивных ярких сновидениях во время быстрого сна и повышенное запоминание сновидений, происходящих во время этой фазы, предполагают, что сновидения чаще всего происходят на этой стадии, сновидения также могут происходить во время медленного сна, в котором сны, как правило, более приземлены по сравнению с этим.
Исследования также показали, что сны во время фазы медленного сна чаще всего происходят в утренние часы, которые также являются периодом времени с наибольшей частотой быстрого сна. Это было обнаружено в ходе исследования с участием субъектов, которые спали в течение определенных интервалов времени и были принудительно пробуждены, их сон был разделен на дневные сны, включая только быстрый сон и только медленный сон, с использованием полисомнографии. Это означает, что полисомнографическая фаза быстрого сна не требуется для сновидений. Скорее, реальные механизмы, которые создают быстрый сон, вызывают изменения в восприятии сна. Благодаря этим изменениям к утру происходит подкорковая активация во время NREM, которая сравнима с типом, который происходит во время REM. Именно эта подкорковая активация приводит к сновидениям на стадии медленного сна в утренние часы.
Во время медленного сна тонизирует большинство дыхательных мышц. верхних дыхательных путей подавляется. Это имеет два последствия:
Однако, поскольку диафрагма в значительной степени управляется автономной системой, она относительно избавлена от ингибирования, не относящегося к фазе быстрого сна. Таким образом, создаваемое им давление всасывания остается неизменным. Это сужает верхние дыхательные пути во время сна, увеличивает сопротивление и делает поток воздуха через верхние дыхательные пути турбулентным и шумным. Например, один из способов определить, спит ли человек, - это послушать его дыхание: когда человек засыпает, его дыхание становится заметно громче. Неудивительно, что повышенная склонность верхних дыхательных путей к коллапсу во время дыхания во сне может привести к храпу, вибрации тканей верхних дыхательных путей. Эта проблема усугубляется у людей с избыточным весом, когда они спят на спине, поскольку лишняя жировая ткань может давить на дыхательные пути, закрывая их. Это может привести к апноэ во сне.
Возникновение парасомнии очень распространено на последней стадии медленного сна. Парасомния - это поведение во сне, которое влияет на функцию, качество или время сна, вызванное физиологической активацией, при которой мозг находится между стадиями засыпания и пробуждения. Автономная нервная система, когнитивный процесс и двигательная система активируются во время сна или когда человек просыпается.
Некоторые примеры парасомнии: сомнамбулизм (ходьба во сне), сомнилоквир (разговоры во сне), переедание во сне, кошмары или ночные кошмары, сонный паралич и секссомния (или «секс во сне »). Многие из них имеют генетический компонент и могут нанести серьезный вред человеку своим поведением или его партнеру по постели. Парасомнии чаще всего встречаются у детей, но было обнаружено, что большинство детей с возрастом их перерастают. Однако, если они не перерастут, они могут вызвать другие серьезные проблемы в повседневной жизни.
Полисомнография (ПСГ) - это тест, используемый для изучения сна; Результат теста называется полисомнограммой. Ниже представлены изображения стадий 1, 2 и 3 NREM.
Цифры представляют 30-секундные эпохи (30 секунд данных). Они представляют данные обоих глаз, ЭЭГ, подбородка, микрофона, ЭКГ, ног, носового / орального потока воздуха, термистора, грудного усилия, абдоминального усилия, оксиметрии и положения тела в тот заказ. ЭЭГ выделена красным прямоугольником. Шпиндели сна на рисунке ступени 2 подчеркнуты красным.
Этап N1: 
Этап N2: 
Этап N3: 
Медленноволновой сон (SWS) состоит из наиболее глубоких этапов NREM, и его часто называют глубоким сном.
Наивысшие пороги возбуждения (например, трудность пробуждения, например, от звука определенной громкости) наблюдаются на стадии 3. Человек обычно будет чувствовать себя вялым, когда просыпается с этой стадии, и, действительно, проводятся когнитивные тесты. после пробуждения от стадии 3 указывают на то, что умственная работоспособность несколько снижена на периоды до 30 минут или около того, по сравнению с пробуждениями от других стадий. Это явление получило название «инерция сна ».
После депривации сна обычно наблюдается резкий отскок SWS, что говорит о «необходимости» этой стадии.
Медленный сон (SWS) - это очень серьезная проблема. активное состояние в отличие от состояния покоя мозга, как считалось ранее. Данные визуализации мозга показали, что во время NREM-сна на региональную активность мозга влияет только что пройденный опыт бодрствования.
Было проведено исследование с участием экспериментальной и контрольной групп, чтобы научить их ориентироваться в трехмерном лабиринте. Кровоток в парагиппокампальной извилине увеличивался в связи с поведением человека в трехмерном лабиринте. Затем участников обучали работе в лабиринте в течение 4 часов, а позже, во время различных циклов сна, в том числе медленного сна, быстрого сна и бодрствования, их сканировали двенадцать раз с использованием ПЭТ-сканирования в течение ночи. ПЭТ-сканирование продемонстрировало более высокий кровоток в гиппокампе во время сна SWS / NREM из-за тренировки, проведенной в предыдущий день, в то время как контрольная группа не показала увеличения кровотока, и они не получали тренировки за предыдущий день. Согласно этому исследованию, активность мозга во время сна показывает, что события предыдущего дня действительно имеют значение. Одна теория предлагает модель диалога между гиппокампом и неокортексом. «Были предложены две стадии активности гиппокампа: первая - это запись памяти во время бодрствования, а вторая - воспроизведение воспоминаний во время медленного сна. Считается, что этот процесс реактивации последовательностей активации памяти постепенно укрепляет изначально слабые связи между неокортикальные сайты, позволяющие активировать исходную информацию в коре независимо от гиппокампа и, таким образом, обеспечивать обновленную кодирующую способность гиппокампа ». Маке пришел к выводу, что области мозга, связанные с обработкой информации и памятью, увеличивают активность мозга в период медленного сна. События, произошедшие в предыдущий день, вызывают более эффективное и четкое воспоминание на следующий день, что указывает на то, что области памяти мозга активируются во время сна SWS / NREM, а не находятся в состоянии покоя, как предполагалось ранее.
NREM SWS, также известная как медленная волновая активность (SWA), считается очень важной для развития мозга не только из-за его гомеостатического поведения, но и из-за его четкой корреляции с возрастом. Дети спят дольше и глубже взрослых. Разница в глубине сна была количественно определена с помощью записей ЭЭГ SWA. Увеличение SWA достигает пика непосредственно перед половым созреванием и экспоненциально снижается от подросткового до взрослого возраста как в продольных, так и в поперечных исследованиях типично развивающихся участников. Этот феномен понимается как метаболизм воспоминаний и приобретенных навыков во время медленного сна; уменьшение SWA считается отражением синаптической перестройки и, следовательно, эффектом завершения поведенческого созревания. Критический период от детства до взрослой жизни также считается чувствительным периодом для проявления психических расстройств. Например, дети с синдромом дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ), расстройством мозга, которое влияет на когнитивный и моторный контроль, показали значительно разные траектории утолщения коры головного мозга по сравнению с типично развивающимися детьми по данным МРТ. Толщина коркового слоя - это обычная мера созревания мозга; Основное различие у детей с СДВГ заключается в задержке толщины коры, особенно в лобной доле. Значительные корреляции в траектории толщины серого вещества и SWA предполагают, что SWA может указывать на уровни созревания коры на индивидуальном уровне. Тем не менее, еще предстоит провести исследование, в котором диагноз СДВГ можно было бы поставить непосредственно по показаниям SWA.
Сон с небыстрым движением глаз известен своим благотворным влиянием на консолидацию памяти, особенно для декларативной памяти (в то время как процедурное улучшение памяти более связано с с быстрым сном), даже если важно отметить, что четкое различие между стадиями, влияющими на тип обучения, кажется невозможным.
Как правило, и REM, и NREM связаны с повышенной производительностью памяти, потому что вновь закодированные воспоминания реактивируются и консолидируются во время сна.
NREM-сон, как было продемонстрировано, тесно коррелирует с декларативной консолидацией памяти в различных исследованиях, где субъект спал после декларативной задачи памяти; те, у кого сон насыщен стадиями NREM, имел лучшую производительность после дневного сна или ночи по сравнению с субъектами, которые бодрствовали или имели больше REM-сна.
Важность NREM-сна в консолидации памяти имеет также было продемонстрировано с использованием подсказок; в этой парадигме, когда участники спят и находятся в фазах медленного сна, предлагаются подсказки (которые могут быть, например, звуками или словами, представленными на слух, запахами и т. д.). Тот факт, что эта процедура была эффективна для улучшения более поздних характеристик памяти, указывает на то, что на этих этапах происходит реактивация следов памяти и последующая консолидация, чему способствуют реплики; что важно, это не работает, если сигнал подается, когда субъекты бодрствуют или находятся в фазах быстрого сна.
Кроме того, особая и важная роль SWS (медленного сна, стадии медленного сна) в памяти консолидация была продемонстрирована в исследовании, в котором посредством электростимуляции индуцировались и усиливались медленные колебания; из-за этого увеличения SWA участники имели лучшую производительность в задачах декларативной памяти. SWA не только помогает обучению, но и имеет решающее значение, поскольку было продемонстрировано, что его подавление ухудшает декларативную консолидацию памяти.
С другой стороны, веретено сна (особенно связанное со сном N2 NREM стадии, но также может происходить во время фазы сна N3 NREM) также имеют решающее значение для декларативной консолидации; действительно, они усиливаются (увеличиваются в плотности) после декларативного обучения, их увеличение связано с улучшением показателей памяти (что было доказано с помощью фармакологического манипулирования плотностью веретен и измерения результатов в учебных задачах).
Schreiner and Rasch (2017) предложили модель, показывающую, как может функционировать положительное влияние реплики на память во время сна, включая тета- и гамма-волны и веретена сна.
Повышенная тета-активность представляет собой успешное восстановление памяти после сигнала: если такое увеличение наблюдается, это означает, что связь между сигналом и следом памяти достаточно сильна, и что сигнал представлен в эффективный способ и время. Тета-волны взаимодействуют с гамма-активностью, и - во время NREM - эта колебательная тета-гамма вызывает перемещение репрезентации памяти из гиппокампа в кору. С другой стороны, увеличение числа веретен сна происходит сразу после увеличения тета или параллельно с ним и является необходимым механизмом для стабилизации, усиления, а также интеграции вновь закодированной трассы памяти.
Важно отметить, что в В этой рабочей модели медленные колебания играют роль «задающего темп ритма» и, кажется, являются предпосылкой для успеха репликации.
Согласно этой модели, усиления только медленных волн или только веретен недостаточно для улучшения функции памяти сна: оба должны быть увеличены, чтобы получить влияние, и последнее.
