Интегративная деятельность мозга. Циклы сон-бодрствование

Содержание

Слайд 2

1. Электроэнцефалография

1. Электроэнцефалография

Слайд 3

ЭЭГ – метод регистрации электрической активности мозга, позволяющий судить о его

ЭЭГ – метод регистрации электрической активности мозга, позволяющий судить о
его

физиологической зрелости,
функциональном состоянии,
наличии локальных и очаговых поражений,
общемозговых расстройств и их характере.
Метод диагностики нарушений мозга
в неврологии, психиатрии, нейрохирургии, реабилитологии, реанимационной практике.
регистрация ритмической электрической активности коры мозга (10-32 электрода)
волны различной частоты и амплитуды
Слайд 4

возбуждение возбуждение сон глубокий сон расслабление дремота возбуждение

возбуждение

возбуждение

сон

глубокий сон

расслабление

дремота

возбуждение

Слайд 5

В раннем возрасте доминируют дельта- и бета-ритм. ЭЭГ взрослого типа формируется

В раннем возрасте доминируют дельта- и бета-ритм.
ЭЭГ взрослого типа формируется

после полового созревания.
Частота волн ↓при ↓О2 или ↑ С02 в крови.
Корреляция между формой ЭЭГ и тонусом больших полушарий
быстрая активность - бодрствующий мозг.
переход от альфа- к бета-активности при стимуляции мозга - десинхронизация.
Применение в клинике
Если форма ЭЭГ противоречит функциональному состоянию человека (напр. дельта-волны у бодрствуюшего) - признак патологии.
        . 
Слайд 6

Слайд 7

Альфа-ритм (α-ритм) 8 - 13 Гц, ампл 30-70 мкВ, у 85-95%

Альфа-ритм (α-ритм)
8 - 13 Гц, ампл 30-70 мкВ,
у 85-95% здоровых взрослых,
выражен в

затылочных отделах,
макс. в состоянии спокойного бодрствования, при закрытых глазах,
блокируется при повышении внимания или мыслительной активности,
спонтанные изменения амплитуды - «веретёна»,
роль в сканировании и квантовании поступающей информации,
у слепых людей с врождённой или многолетней слепотой отсутствует.
Слайд 8

Бета-ритм (β-ритм) 13 до 30 Гц, ампл. 5-30 мкВ, состояние активного

Бета-ритм (β-ритм)
13 до 30 Гц, ампл.  5-30 мкВ,
состояние активного бодрствования,
наиболее выражен в лобных

областях, но
при различных видах интенсивной деятельности резко усиливается и распространяется на другие области мозга,
выраженность β-ритма возрастает
при предъявлении нового неожиданного стимула,
в ситуации внимания,
при умственном напряжении,
эмоциональном возбуждении.
Слайд 9

Гамма-ритм (γ-ритм) 30 – 120—170 Гц, амплитуда ниже 10 мкВ и

Гамма-ритм (γ-ритм) 
30 – 120—170 Гц,
амплитуда ниже 10 мкВ и обратно пропорциональна частоте,
если

амплитуда гамма-ритма выше 15 мкВ - ЭЭГ патологическая.
наблюдается при решении задач, требующих максимального сосредоточенного внимания,
теории, связывающие этот ритм с работой сознания (Е. Н. Соколов),
пейсмекерные колебания – запускаются сигналом из активирующей ретикулярной формации,
в генерации гамма-ритмов важную роль могут играть парвальбумин-содержащие (Са-связывающий альбумин) ГАМК-ергические интернейроны
Слайд 10

Дельта-ритм (δ-ритм) высокоамплитудные (сотни мкВ) волны 1- 4 Гц при глубоком

Дельта-ритм (δ-ритм)
высокоамплитудные (сотни мкВ) волны
 1- 4 Гц
при глубоком естественном сне, при наркотическом сне, а также

при коме,
при регистрации ЭЭГ от участков коры, граничащих с областью травматического очага или опухоли,
низкоамплитудные (20—30 мкВ) колебания этого диапазона могут регистрироваться
в ЭЭГ покоя при некоторых формах стресса и длительной умственной работе.
Слайд 11

Тета-ритм (θ-ритм) 4 – 8 Гц, ампл. 100 – 150 мкВ,

Тета-ритм (θ-ритм)
4 – 8 Гц,
ампл. 100 – 150 мкВ,
наиболее ярко тета-ритм

выражен у детей (2—8 лет),
доминирует во время фазы быстрого сна, полудремы,
способствует
глубокой релаксации головного мозга,
развитию интуиции, памяти, более глубокому и быстрому усвоению информации,
пробуждению индивидуального творчества и талантов,
Слайд 12

Тета-ритм (θ-ритм) По мнению ряда исследователей (?) в этом диапазоне частот

Тета-ритм (θ-ритм)
По мнению ряда исследователей (?)
в этом диапазоне частот
усвоение больших

объемов информации и перевод ее в долговременную память
усиливаются способности к обучению и ослабляется стресс,
мозг находится в состоянии повышенной восприимчивости,
мозг способен длительное время сохранять сосредоточенность, экстравертность, и не подвержен тревогам и невротическим проявлениям.
Слайд 13

Сигма-ритм (σ-ритм, сонные веретёна, α-подобный ритм животных, барбитуровые веретёна) основной и

Сигма-ритм (σ-ритм, сонные веретёна, α-подобный ритм животных, барбитуровые веретёна)
основной и четко

выраженный элемент ЭЭГ в состоянии естественного сна,
при некоторых нейрохирургических и фармакологических воздействиях,
впервые описан Лумисом (Loomis et al., 1935) при исследовании ЭЭГ-стадий сна.
12 – 16 Гц,
характерно: ↑амплитуды в начале вспышки сигма-ритма и её ↓в конце вспышки,
амплитуда различна (не менее 50 мкВ),
появляется в начальной стадии медленного сна (вслед за дремотой)
во время сна с дельта-волнами сигма-ритм возникает редко,
наблюдается при перехода к быстрому сну, но
полностью блокируется в развитой фазе быстрого сна.
Слайд 14

Слайд 15

Вызванные Потенциалы головного мозга - минимальные изменения в работе мозга -

Вызванные Потенциалы головного мозга - минимальные изменения в работе мозга -

его реакция на внешние раздражители.
По характеру ответа – вывод о степени выраженности нарушений функций головного мозга, в частности функции активного внимания.

ЭЭГ исследования Вызванных Потенциалов головного мозга (ВП)

Слайд 16

ЭЭГ картирование головного мозга (maping - мэпинг) это дополнительная компьютерная обработка

ЭЭГ картирование головного мозга (maping - мэпинг)

это дополнительная компьютерная обработка ЭЭГ,
Отображается

карта распределения различной по степени (от ми. до макс.) выраженности того или иного вида биоэлектрической активности в коре головного мозга.

позволяет увидеть области мозга с функциональным
дефицитом

Слайд 17

ЭЭГ позволяет: оценить общее функциональное состояние гол. мозга; выявить нарушения в

ЭЭГ позволяет:
оценить общее функциональное состояние гол. мозга;
выявить нарушения в работе мозга;
определить

очаговые повреждения и их природу;
определять характер и объём лечебных процедур;
уточнить показания к применению
дополнительных исследований (МРТ, УЗДГ),
лечебных воздействий и процедур, а также
хирургических вмешательств.
Слайд 18

ЭЭГ волны и медитация когерентность (согласованность) ритмов в обоих полушариях мозга

ЭЭГ волны и медитация
когерентность (согласованность) ритмов в обоих полушариях мозга

(преобладание альфа и тета ритмов)
Работы А.М. Вейна по волновой природе ЭЭГ и связь с эмоциональным состоянием человека
Слайд 19

2. ЦИРКАДИАННЫЕ РИТМЫ СОН-БОДРСТВОВАНИЕ

2. ЦИРКАДИАННЫЕ РИТМЫ СОН-БОДРСТВОВАНИЕ


Слайд 20

Циркадианные ритмы - 24-часовые циклы биохимических, физиологических или поведенческих процессов Наука,

Циркадианные ритмы - 24-часовые циклы биохимических, физиологических или поведенческих процессов
Наука, изучающая

биоритмы (суточные, недельные, сезонные, годичные) - хронобиология.
Основной задатель ритма
солнечный свет,
температура
Ключевая структура мозга -
Супрахиазматическое ядро

http://www.sunhome.ru/books/b.son_tayny_i_paradoksy/3
/ Вейн А.М / Сон: тайны и парадоксы

Слайд 21

Слайд 22

Слайд 23

Хронотипы распределение уровней активности мозга и физиологических функций в различные интервалы

Хронотипы
распределение уровней активности мозга и физиологических функций в различные интервалы

суток (напр., «совы – жаворонки», колебания АД и т.п.)
Десинхроноз
работа по сменам
перелет через часовые пояса
переутомление
заболевания и пр.
эксперименты в изолированных помещения
тенденция к 24,8 часовому ритму (удлинение ощущения суток)
франц. спелеолог Мишель Сиффр последний 179-й день пребывания в пещере оценил как 151-е сутки
критерий – потребность в длительности ежедневного сна
Слайд 24

жаво- ронки совы

жаво-
ронки

совы

Слайд 25

Биологические часы у млекопитающих Рецепторы сетчатки – ганглиозные клетки – меланопсин

Биологические часы у млекопитающих
Рецепторы сетчатки –
ганглиозные клетки – меланопсин –

супрахиазмическое ядро гипоталамуса –
эпифиз – мелатонин
пик ночью и падение днем
Jet lag – десинхроноз при пересечении часовых поясов

http://pediatric.mif-ua.com/
archive/issue-12604/
article-12766/

Слайд 26

Слайд 27

Теории механизмов сна концепция 3. Фрейда, сон –состояние углубления в мир

Теории механизмов сна
концепция 3. Фрейда, сон –состояние углубления в мир

внутренний, внешние раздражения блокируются, биологическая цель сна – отдых;
 гуморальная концепция – накопление продуктов метаболизма во время бодрствования, индуцированик сна – пептид «дельта-сна»;
теория информационного дефицита - ограничение сенсорного притока;
 теория нервных центров сна - Гесс - стимуляция определенных зон гипоталамуса или ретикулярной формации может вызвать сон
 И. П. Павлов и его последователи - разлитое торможение кортикальных и субкортикальных структур, угашение афферентной и эфферентной активности, отключение на период сна условных и безусловных рефлексов, а также развитие общей и частной релаксации;
Слайд 28

Теории механизмов сна современные физиологические исследования высокая степень активности нейронов во

Теории механизмов сна
современные физиологические исследования
высокая степень активности нейронов во

время во всех отделах коры большого мозга,
сон - иная организация активности, отличающаяся от бодрствования,
полиграфические исследования во время ночного сна
ЭЭГ в лобных, затылочных и теменных долях
регистрация быстрых (БДГ) и медленных (МДГ) движений глаз
электромиограмма скелетной мускулатуры,
вегетативные показатели — деятельности сердца, пищеварительного тракта, дыхания, температуры и т. д.
Слайд 29

Симптомы расстройств сна Повышенная дневная сонливость в течение дня. Интенсивный, регулярный

Симптомы расстройств сна
Повышенная дневная сонливость в течение дня.
Интенсивный, регулярный ночной храп,

особенно в сочетании с повышенным АД, заболеваниями легких и СД.
Остановки дыхания во время сна.
Неудовлетворенность качеством сна:
«Мне требуется более 30 минут, чтобы заснуть»;
«Я часто просыпаюсь ночью»;
«Я очень рано просыпаюсь, мучаюсь и не могу заснуть».
Слайд 30

бодрствование – альфа-бета ритмы Сон Медленный сон (30-45 min) – Засыпание

бодрствование – альфа-бета ритмы
Сон
Медленный сон (30-45 min) –
Засыпание – альфа

волны перемежаются тета (3-7 Hz)
неглубокий сон с сонными веретенами (спайки 12-14 Hz)- К-комплексы
Глубокий сон с дельта волнами (0,5-2 Hz) и редкими сонными веретенами
Глубокий сон – дельта сон
Быстрый (парадоксальный) сон - каждые 90 минут
Десинхронизация ЭЭГ
Похожа на бодрствование
Слайд 31

В конце 30-х гг XX в. англ. нейрофизиологи Лумис, Хабарт и

В конце 30-х гг XX в. англ. нейрофизиологи Лумис, Хабарт и

Дэвис - классификация стадий сна (основана на ЭЭГ).
Парадоксальный сон - 1952 г. аспирант доктора Натаниэля Клейтмана, руководителя лаборатории сна в Чикагском университете, Юджин Азеринский изучал сон у младенцев
Слайд 32

стадия I — дремота, полиморфная ЭЭГ, исчезновение альфа-ритма, обычно непродолжительна (1—

стадия I — дремота,
полиморфная ЭЭГ, исчезновение альфа-ритма,
обычно непродолжительна (1— 7

мин),
иногда – медленные движения глазных яблок (МДГ);
стадия II
появлением на ЭЭГ сонных веретен (12—18 в секунду), двухфазовые волны с ампл. около 200 мкВ на общем фоне активности ампл. 50—75 мкВ, а также К-комплексов (вертекс-потенциал с последующим «сонным веретеном»),
наиболее продолжительной из всех – около 50 % времени всего ночного сна.  
стадии III и IV
наличием К-комплексов и ритмической активностью (5—9 в секунду) и
появление медленных дельта-волн (0,5—4 в секунду) с амплитудой выше 75 мкВ,
продолжительность дельта-волн в этой стадии занимает от 20 до 50 % от всей III стадии.
стадия IV — стадия «быстрого», или «парадоксального»,
десинхронизированная смешанная активность на ЭЭГ:
быстрые низкоамплитудные ритмы – бета-ритм) которые
могут чередоваться с низкоампл. медленными и с вспышками альфа-ритма,
БДГ при закрытых веках, очень низкий мышечный тонус
Слайд 33

Бодрствование Легкий сон Быстрый сон Глубокий дельта-сон Смерть мозга

Бодрствование

Легкий сон

Быстрый сон

Глубокий дельта-сон

Смерть мозга

Слайд 34

Слайд 35

Красные участки – различия медленного (слева) и быстрого сна (справа) Во

Красные участки – различия медленного (слева) и быстрого сна (справа)
Во время

быстрого сна – сновидения, преобразование информации в долговременную память
ПЭТ как у бодрствующего человека
Слайд 36

Медленный сон : быстрый сон = 4:1 у новорожденных 1:1 взрослые

Медленный сон : быстрый сон = 4:1
у новорожденных 1:1
взрослые 1:4
старческий возраст

– резкое уменьшение быстрого сна
Количество циклов за ночь – 4-5 (длительность 90-100 мин)
в последних циклах – удлинение быстрого сна
В основе циклов сон-бодрствование
активация РФ ствола мозга (РАФ) – возбуждение и быстрая активность ЭЭГ
сон –активный процесс
роль нейротрансмитетров: серотонин, НА, АХ.
Слайд 37

Слайд 38

Вегетативные сдвиги во время сна. «медленный» сон ↓ чсс, ЧД, возможна

Вегетативные сдвиги во время сна.
«медленный» сон
↓ чсс, ЧД, возможна обструкция

верхних дыхательных путей и появление храпа,
↓ секреторная и моторная функции ЖКТр,
↓ температура тела;
 «быстрый» сон
↑ЧСС, возможны аритмии, значительное изменение АД,
дыхание нерегулярное, нередко – длительное апноэ,
терморегуляция нарушена,
секреторная и моторная активность пищеварительного тракта практически отсутствует,
эрекция (с периода новорожденности)
Слайд 39

Функциональное значение отдельных стадий сна сон - активное состояние, фаза суточного

Функциональное значение отдельных стадий сна
сон - активное состояние, фаза суточного биоритма,

выполняющую адаптивную функцию,
восстановление объемов кратковременной памяти, эмоционального равновесия, нарушенной системы психологических защит,
во время дельта-сна
организация информации, поступившей в период бодрствования с учетом степени ее значимости,
восстановление физической и умственной работоспособности, что сопровождается мышечной релаксацией и приятными переживаниями;
синтез белков, в том числе в ЦНС, которые в дальнейшем используются во время «быстрого» сна.
депривация «быстрого» сна
↓эмоциональный статус, стрессоустойчивость и психологическая защита,
Слайд 40

Физиологическое значение сновидений механизм образного мышления для решения проблем, механизмом психологической

Физиологическое значение сновидений
механизм образного мышления для решения проблем,
механизмом психологической защиты –

примирения нерешенных конфликтов в бодрствовании, снятия напряжения и тревоги,
при решении конфликта – запоминание сновидений,
в противном случае сновидения вытесняются или возникают сновидения устрашающего характера – «снятся одни кошмары».
 различия сновидений у мужчин и женщин
в сновидениях мужчины более агрессивны.