Сон и нервная система
Сон и нервная система человека неразрывно связаны между собой.
Нервная система человека
Нервная система человека состоит из центральной нервной системы, включающей головной и спинной мозг, и из периферической, которую иногда сравнивают с линиями связи, соединяющими «центральную, станцию» со всеми органами тела.
Причем нервная система человека построена таким образом, что низшие нервные центры (расположенные в спинном мозгу) могут осуществлять определенные функции самостоятельно, при более сложных заданиях, ими управляют центры, расположенные в более высоких отделах (головном мозгу).
Отделы нервной системы
Таким образом, центральная нервная система человека состоит из ряда отделов - «этажей», стройно сочетающихся друг с другом. Нижний «этаж» представлен спинным мозгом. Здесь заложены центры простых рефлексов, не зависящих в большинстве своем от нашей воли.
Непосредственным продолжением спинного мозга является продолговатый мозг. Этот отдел относится уже к головному мозгу и является как бы вторым «этажом». В нем находятся нервные центры, управляющие такими сложными процессами, какими являются дыхание, кровообращение и пищеварение.
Сзади продолговатого мозга расположен мозжечок, ведающий равновесием и координацией движений различных частей тела.
В следующих «этажах» находится средний и промежуточный мозг. В них расположены центры, управляющие сложными процессами обмена, деятельностью желез внутренней секреции, оказывающие существенное влияние как на трудоспособность человека, так и на его настроение и самочувствие.
Эта часть центральной нервной системы является как бы аккумулятором всех нервных раздражений и сигналов, идущих из внешнего мира и внутренней среды организма, приносящих с собой энергию и постоянно держащую в тонусе самый верхний отдел мозга - кору полушарий.
Это самый верхний «этаж», наиболее богатый нервными образованиями и наиболее сложный по строению и функциям.
Кора мозга человека
Кора мозга человека состоит из 14 миллиардов клеток-нейронов. Каждая клетка состоит из тела (в диаметре размер тела клетки равен 50-200 тысячных миллиметра) и очень тонких отростков - нервных волокон, толщина которых не превышает 5-7 тысячных миллиметра.
С помощью этих отростков нервные клетки взаимно соединяются. Места этих соединений называются синапсами и имеют форму очень маленьких пуговиц. По нервным волокнам и через нервные клетки идут, как по телеграфным проводам, нервные импульсы (сигналы). Через синапсы эти импульсы переводятся с одного пути на другой.
Синапс обладает способностью или пропустить нервный импульс дальше, или остановить его, заблокировать. Импульсная волна продвигается со значительной скоростью (приблизительно 120 метров в секунду).
В коре головного мозга имеется 14 миллиардов клеток. Их нервные отростки имеют такую длину, что если бы их уложить в одну линию, то они образовали бы путь протяженностью около 5000 километров.
Если бы имелись только 3 клетки, то их можно было бы соединить друг с другом тремя различными способами, при 6 клетках это уже 15 возможных комбинаций, при 100-4950, а при 10 миллиардах - почти 50 триллионов возможных соединений.
Если же учесть, что мозг состоит из 14 миллиардов нервных клеток, то число этих связей настолько резко возрастет и достигнет таких цифр, которые наше воображение не может себе даже представить.
Это громадное количество связей и их гибкости и быстрая изменяемость способствует тому, что деятельность мозга имеет особые качества и свойства, особую закономерность, которую невозможно объяснить, используя, для этой цели только простые физические и химические законы.
Здесь находит применение диалектический принцип - переход количества в качество. Бесконечное количество возможных функциональных связей создает качественно новые закономерности движения материи, какими являются человеческая мысль и сознание.
Нервные импульсы
Итак, самый верхний «этаж» центральной нервной системы - кора головного мозга человека - плотно заселен. Здесь обитает, живет и действует огромное количество нервных клеток.
Они образуют густую сеть, связанную между собой тончайшими отростками и синапсами, образующими сложный переплет контактов. Они то разъединяются, то вновь замыкаются в самые различные комбинации.
По ним несутся потоки нервных импульсов. По одним волокнам и клеткам поток импульсов переходит от различных предметов, явлений внешнего мира и органов и тканей тел к центральной нервной системе. По другим поток нервных импульсов идет в обратном направлении - от центральной нервной системы к различным органам человеческого организма.
Здесь идет постоянная работа нашего сознания. Мозг не только воспринимает раздражения, идущие извне, но он анализирует их, сопоставляет, синтезирует и в каждый данный момент так или иначе отвечает на эти раздражения.
Например, вы сидите и читаете газету. В это время зазвонил телефон. Рецептор в данном случае (ухо) воспринял звук и по проводящим путям передал его в слуховой центр мозга. Здесь путем сложной деятельности анализа и синтеза мозг или передает это возбуждение в двигательную зону, «приказывающую» подняться с места, подойти к телефону, снять трубку с рычага, поднести ее к уху и начать разговор.
Или возбуждение хотя и передается в двигательный центр, но он может «приказать» вам «сидеть», не двигаться и продолжать читать.
Рефлексы
Ответные реакции организма на различные раздражения, осуществляющиеся при участии центральной нервной системы, называются рефлексами. Они могут быть безусловными, т. е. непосредственными, или условными, образующимися в течение жизни в зависимости от тех или иных условий общения с внешней средой.
Например, раздражение вкусовых рецепторов (нервных окончаний, воспринимающих вкус) хорошо приготовленной пищей вызывает в полости рта выделение обильной слюны - это безусловный рефлекс (ответ) нервной системы на раздражение от пищи.
Этот ответ унаследован. Однако если во время обеда подачу пищи сопровождать, например, тем или иным звуковым раздражителем, то после нескольких таких сочетаний уже только один звуковой раздражитель превращается в условие, вызывающее слюноотделение, то есть формируется условный рефлекс.
Описанные виды рефлексов (ответов) нервной системы, как безусловных, так и условных, в одинаковой степени свойственны животным и человеку. Однако в процессе труда и общественного развития у человека появилась новая, свойственная только ему, добавочная система сигналов - речь, слово озвученное, письменное и мысленное,- которая может заменять действие безусловных и условных раздражителей.
Например, для того чтобы у человека появилось выделение слюны или желудочного сока, отнюдь не обязательно дать ему любимое блюдо или сопровождать подачу его звонком. Достаточно сказать человеку: «Вы сейчас получите бульон», и сказанное слово подействует так же, как первая ложка вкусной еды.
Условный раздражитель - «звонок» - может быть заменен только словом «звонок» и это слово будет так же действовать, как сам звонок.
В данном случае на раздражитель - звонок (или слово «звонок») выработался условный пищевой рефлекс, который затем угас. Вернемся на верхний «этаж» и посмотрим, что происходит под черепной коробкой, когда возникает рефлекс (ответ мозга) и когда этот рефлекс гаснет.
В тот момент, когда вы поднесли ложку ко рту, когда вы первый раз сделали первый глоток, когда мы услышали условный звонок - в том или ином месте «вспыхнула» и «загорелась» то одна, то другая точка.
Но вот звонок больше не вызывает ответной реакции, рефлекс угас и гаснет эта удивительно чуткая «лампочка » в мозгу. И так каждый раз. При раздражении, вызывающем то или иное состояние деятельности - ответную реакцию, в мозгу развивается состояние, которое И. П. Павлов назвал возбуждением.
Электроэнцефалограмма человека
Нервный импульс - это особый химический процесс, который сопровождается возникновением электрического тока. Величину напряжения электрического тока, возникающего в нервном волокне при прохождении нервного импульса, можно уловить и зарегистрировать чувствительными измерительными приборами - электроэнцефалографами.
Электроэнцефалограмма здорового человека, находящегося в покое (при закрытых глазах), представляет собой кривую, состоящую из правильных ритмов волн, идущих с определенной частотой и амплитудой из различных отделов мозга.
Доминирующим ритмом является ритм, при котором в 1 секунду откладывается 8-13 колебаний, и называется он альфа-ритмом. Наряду с альфа-ритмом можно в электроэнцефалограмме уловить ряд других ритмов, которые также обозначаются буквами греческого алфавита (бета, дельта и гамма).
Особенно хорошо это видно на электроэнцефалограмме спящего человека, на которой можно хорошо различать разные стадии засыпания или пробуждения и определить, насколько глубоким был сон.
Глубокий сон
Характерным для глубокого сна является дельта-ритм (1-3 волны в секунду). Чем глубже сон, тем более медленным становится этот ритм. При самом глубоком сне регистрируются медленные волны - 1-3 в секунду. Однако каким бы глубоким не был сон, активная деятельность мозга при этом не прекращается, она только замедляется и несколько снижается.
При распространенном торможении коры бодрствуют лишь отдельные очажки, которые в свою очередь находятся в состоянии возбуждения также непостоянно. Степень и продолжительность «бодрствования» этих отдельных «сторожевых» пунктов в коре во время сна зависит от многих факторов, и, в частности, от тех или иных процессов в организме, продолжающих совершаться и во сне, от внешней обстановки, от событий, предшествующих сну. Приведем несколько примеров:
- Вы заснули в неудобном положении, придавив своим телом правую руку. Часа через два в руке в результате сдавления нарушается кровообращение. От руки поступает в соответствующую зону мозга сигнал: «рука в опасности!» И хотя вы продолжаете спать и сознанием не воспринимается этот сигнал, в мозгу уже «зажглась сигнальная лампочка», появился очаг возбуждения и от него тут же передается сигнал в область мозга, ведающую движениями тела. В этом месте коры появляется новый очаг возбуждения, который «отдает команду» телу принять нормальное положение. И хотя сон продолжается, вы выполняете «команду» и меняете положение тела. Кровообращение в руке восстановлено. Опасность миновала. Сигнальная лампочка погасла. Сторожевые пункты выполнили свою задачу и тоже отдыхают.
- Вы плохо укрыты одеялом, а из открытой форточки подул холодный воздух. Открытые части тела охлаждаются, участились дыхание и пульс. И вновь в мозгу пробуждается новый «сторож», зажигается новая «сигнальная лампочка». Она передает соответствующий сигнал другому пункту. Опять «зажглась лампочка». От нее идет команда «укройся, укройся». «Сторожевой» пункт выполнил свою задачу, мигнул и погас, наступила фаза отдыха.
- Кормящая мать изо дня в день ложится спать с постоянными мыслями о том, чтобы своевременно проснуться, когда ребенок заплачет, когда ему понадобится ее помощь. Она спит глубоко и крепко. Ее мозг находится во власти торможения. Лишь один «пункт», настроенный на плач ребенка, «насторожен», бодрствует. Чуть зашевелился ребенок, и он подает властную «команду» матери: «проснись!», и только что глубоко спящая мать по этой «команде» встает и иногда даже в полусонном состоянии оказывает необходимую помощь ребенку. На время задремал и «сторож». Однако он только дремлет, а не спит. Зашевелится, заплачет ребенок, и он тут же вновь «зажжет» сигнальную «лампочку», которая вновь готова выполнить свою задачу.
Сон и нервная система связаны между собой и представляют физиологический процесс торможения, охватывающий кору головного мозга и подкорковые отделы.