Активность нейронов в разных фазах сна

Когда мы спим, кажется, будто всё внутри нас замирает.

Но на самом деле наш мозг живёт особой, скрытой от сознания жизнью. Его активность меняется в зависимости от стадии сна – и каждая стадия несёт свою уникальную функцию.

NREM-сон: медленная и глубокая работа мозга

1. Лёгкий сон (N1 и N2):

– Активность нейронов постепенно замедляется.

– На электроэнцефалограмме (ЭЭГ) появляются тета-волны (медленные ритмы 4—8 Гц).

– Возникают сонные веретёна – короткие всплески активности, которые помогают изолировать спящего от внешних раздражителей.

– Мозг будто фильтрует ненужную информацию, сохраняя покой.

2. Глубокий сон (N3):

– Начинают доминировать дельта-волны (очень медленные – 0,5—4 Гц).

– Нейроны мозга работают в унисон: огромные группы клеток синхронно включаются и выключаются.

– В этот период:

– Идёт активное восстановление организма.

– Консолидируется долговременная память.

– Мозг «очищается» от метаболических отходов через глимфатическую систему.

Особенность:

В фазе глубокого сна особенно активен гипоталамус – регулятор циркадных ритмов, а также таламус, который контролирует потоки информации между органами чувств и корой мозга.

REM-сон: хаос и креативность мозга

– На ЭЭГ вновь появляются быстрые, нерегулярные волны, похожие на бодрствование.

– Активируются:

– Лимбическая система (эмоции).

– Затылочные доли (зрение и образы).

– Ассоциативные зоны мозга, где соединяются разные виды информации.

– Одновременно подавляется активность префронтальной коры (области, отвечающей за логику и самоконтроль).

Что происходит с нейронами:

– Нейронные цепи начинают создавать яркие, необычные сочетания образов и эмоций.

– Это объясняет странность, нелогичность и эмоциональную насыщенность сновидений.

– Уровень ацетилхолина (нейромедиатора, важного для передачи нервных импульсов) резко возрастает, тогда как серотонин и норадреналин снижаются – ещё одна причина «сумасшедшей» природы REM-снов.

Физиологический эффект:

REM-фаза важна для:

– Эмоциональной стабилизации.

– Креативного мышления.

– Решения сложных проблем (именно поэтому говорят: «утро вечера мудренее»).

Как мозг переключается между фазами сна

Переход между NREM и REM снами регулируется слаженной работой нейронных сетей в стволе мозга:

– Мост (часть ствола) активизирует REM-сон.

– Продолговатый мозг и гипоталамус контролируют «баланс» между спокойствием и активностью.

Сон цикличен: за ночь человек проходит 4—6 циклов, каждый из которых длится примерно 90 минут.

С каждым новым циклом доля REM-сна увеличивается, а глубокого сна становится меньше.

Итог:

Во сне мозг не отдыхает, а работает в двух разных «режимах» —

– Медленный, восстановительный NREM,

– И бурный, творческий REM.

– Обе фазы жизненно необходимы для нашего здоровья, памяти и психического равновесия.

Роль гипоталамуса, таламуса и коры головного мозга во сне

Когда мы спим, в мозге разворачивается сложная, тщательно скоординированная работа.

Три ключевых области управляют этим процессом: гипоталамус, таламус и кора головного мозга.

Каждая из них выполняет свою особую роль, без которой полноценный сон был бы невозможен.

Гипоталамус – дирижёр циркадных ритмов

Гипоталамус – небольшая, но крайне важная область мозга. Он работает как «биологический часы» организма.

– В гипоталамусе находится супрахиазматическое ядро (SCN) – группа нейронов, которые реагируют на свет и темноту.

– Именно SCN регулирует: