Выбор фона:
/ Новости сайта / Наука и Технологии / Фаза медленного сна связана с ритмом внутренних органов
24.07.2013

Фаза медленного сна связана с ритмом внутренних органов

Оценка: 0.0    2517 4 Наука и Технологии
10:38

Активность нейронов головного мозга в фазе медленного сна связана с ритмом внутренних органов – к такому выводу в ходе экспериментов над животными пришла группа учёных Института проблем передачи информации им. А.А. Харкевича РАН. Полученные данные открывают новое направление изучения процесса сна и влияния высшего отдела нервной системы, коры головного мозга, на деятельность внутренних органов.

Иван Пигарёв предложил гипотезу, суть которой в том, что сенсорные зоны коры мозга, в период бодрствования перерабатывающие информацию о состоянии окружающей среды, положениях и движениях человека или животного, во сне переключаются на обеспечение жизнеспособности тела и вовлекаются в анализ сигналов, приходящих от разных внутренних органов

Зачем нужен сон? Теорий сна много, но ни одна из них пока не в состоянии объединить и объяснить весь круг явлений, происходящих в организмах животных и человека в период сна. С некоторых пор известно, что в это время прекращается передача сигналов из внешней среды в центральную нервную систему и, в частности, в сенсорные зоны коры больших полушарий, а в электрической активности разных отделов центральной нервной системы происходят яркие и хорошо изученные изменения. Это наводило на мысль, что сон прежде всего нужен для обеспечения работы мозга. С другой стороны, эксперименты говорили, что если животное лишить сна, оно неизбежно погибает от множественных патологических процессов, развивающихся практически во всех его внутренних органах. Удивительным было то, что единственным органом, наименее страдающим от лишения сна, оказывался как раз мозг животных. Для объяснения этого парадоксального явления ведущий научный сотрудник лаборатории обработки сенсорной информации Института проблем передачи информации им. А.А. Харкевича РАН доктор биологических наук Иван Пигарёв предложил гипотезу, получившую название висцеральной гипотезы сна. Суть её в том, что сенсорные зоны коры мозга, которые в бодрствовании перерабатывают информацию о состоянии окружающей среды, положениях и движениях человека или животного, во сне переключаются на обеспечение жизнеспособности тела и вовлекаются в анализ сигналов, приходящих от разных внутренних органов.

Висцеральная гипотеза сна подтверждалась многочисленными экспериментами, в которых электрическая и магнитная стимуляция стенок органов пищеварения у спящих животных (кошек, кроликов, обезьян) вызывала ответы нейронов разных сенсорных зон коры мозга, включая зрительные.

Этот подход нашёл продолжение в новой работе группы сотрудников Института проблем передачи информации им. А.А. Харкевича (Москва) и Института физиологии им. И.П. Павлова (Санкт-Петербург) РАН. В исследовании была поставлена другая, более близкая к реальной физиологической ситуации задача: выяснить, устанавливается ли во время сна связь между естественной миоэлектрической активностью двенадцатиперстной кишки и разрядами нейронов коры мозга. В работе исключались искусственные виды стимуляции – электрическая или магнитная.

Для исследования были выбраны участки нескольких отделов зрительной коры в затылочной, теменной и лобной долях мозга. Выбор отделов был продиктован тем, что нейроны здесь уже хорошо изучены и известно, что в состоянии бодрствования они реагируют только на зрительную стимуляцию.

Эксперименты с участием кошек показали, что в фазе медленного сна каждый третий нейрон зрительной коры головного мозга животного выуживает некие сигналы в ритме перистальтики двенадцатиперстной кишки

Когда учёные в ходе экспериментов с участием кошек регистрировали одновременно активность нейронов зрительной коры и стенок двенадцатиперстной кишки животных, выяснилось следующее. В бодрствующем состоянии эти структуры никак не связаны друг с другом. В фазе быстрого сна наблюдается похожая ситуация. А вот в фазе медленного сна в среднем у 30% исследованных нейронов зрительной коры частота электрических импульсов увеличивалась в определённой фазе перистальтического цикла. На первый взгляд можно подумать, что 30% – цифра не такая уж и солидная.

Однако Иван Пигарёв поясняет: «Мы ожидали увидеть гораздо меньше и были поражены такой большой долей. Если вы будете регистрировать активность нейронов зрительной коры мозга кошки и при этом поместите животное в комнату в условия свободного поведения, а на стене повесите моргающую лампочку, то доля нейронов животного, отвечающих на включение этой лампочки, будет существенно меньше, чем 30%. Наши опыты с двенадцатиперстной кишкой – прямой аналог этой ситуации. Мы берём первые попавшиеся нейроны и смотрим их связь с ритмом кишки. То, что каждый третий нейрон всё-таки выуживает некие сигналы в ритме перистальтики, – это очень здорово!»

Специальный приём анализа позволил показать, что связь активности нейронов коры с определёнными фазами циклической активности кишки не может быть следствием случайного совпадения частоты ритмической активности этих органов, а имеет причинно-следственную основу. Более того, было показано, что реакции отдельных нейронов коры в период медленного сна проявляют избирательность к определённым типам перистальтических циклов кишки.

Упомянутые здесь и полученные ранее сведения о связи «сонной» деятельности высших отделов головного мозга и внутренних органов (помимо двенадцатиперстной кишки также были исследованы другие органы пищеварения, сердце и дыхание) открывают новое направление изучения процесса сна и центрального контроля висцеральными процессами организма.

Источник информации:

Pigarev I.N., Bagaev V.A., Levichkina E.V., Fedorov G.O. and Busigina I.I., Cortical visual areas process intestinal information during slow-wave sleep. Neurogastroenterology & Motility, Volume 25, Issue 3, pages 268–e169, March 2013.


 

Поделитесь в социальных сетях

Комментарии 4

0  
dago1 24.07.2013 15:14 [Материал]
"если животное лишить сна, оно неизбежно погибает от множественных патологических процессов, развивающихся практически во всех его внутренних органах"
Теперь понятно, зачем нам время меняли на зимнее и летнее. И почему летнее оставили, На два часа с биологическим разница...
0  
Istina 24.07.2013 12:39 [Материал]
Сон - это отображение внутреннего мира, но оно ещё не имеет ничего общего с искренними истоками.
В будущем будем наяву осуществлять свои сновидения, а они в пору бывают сказкою не сбыточной.
А то, в чём отображается негатив, выведем из несбыточного, и априори сейсмологических потрясов растворится в нашем сознании, как отголосок из сна...)
0  
sezam 24.07.2013 11:33 [Материал]
Сон - это вообще такое состояние внутренних органов.
В частности, мозга.
0  
malipas 24.07.2013 11:19 [Материал]
интересна связь сны - кишки tongue
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]

Похожие материалы

Разговоры у камина
Календарь
Последние комментарии
Странные ветры дуют по всей Земле
Псарион, слушай ты чудило, а у тебя мозги есть? ты больной на голову ещё хамишь здесь! срыгнул отсюд (от Solder)
НЛО наблюдали в небе над Хворостянкой в Самарской области
Вот, наподобие такого мы с братом и наблюдали в 15м году, только летело с боку вдали и форма не прос (от Линк)
Странные ветры дуют по всей Земле
Уж что-что, а усиление ветра я давно заметил. В этом году очень часто дуют сильные ветра. Не ураган, (от greywolf)
Странные ветры дуют по всей Земле
Что вас не устраивает!? Я что претендую на славу или знаменитость, требую с вас деньги или что!? Поч (от Sarrion)
Странные ветры дуют по всей Земле
Сарион, вот скажи ты не буйный??
Или тебя можно содержать в домашних условиях?[l] (от Solder)