активность мозга во время сна - как она влияет на умственную активность человека - StudentHelp-NN.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

активность мозга во время сна – как она влияет на умственную активность человека

Влияние продолжительности сна на умственную активность учащихся.

Проект основывается на выявлении взаимодействия человека и сна, влияние одного на другой, изучение «белых пятен» этой темы. Акцентировать внимание учащихся на проблеме длительного пребывания в интернете в вечерние часы, которое ведёт к позднему засыпанию и как следствие хроническому недосыпу, так как длительное сокращение продолжительности сна приводит к понижению умственной активности головного мозга.

Скачать:

ВложениеРазмер
Проектная работа “Влияние продолжительности сна на умственную активность учащихся”317.53 КБ

Предварительный просмотр:

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Средняя общеобразовательная школа № 16

Влияние продолжительности сна на умственную активность учащихся.

Выполнили: Алмаева Оксана

Руководитель: учитель биологии

Лысенко Анна Владимировна

  1. Сон и его влияние на активность головного мозга…….4
  2. Классификация сновидений………………………………6
  3. Дневной сон………………………………………………..9
  4. Хронотип человека……………………………………….10
  5. Умственная деятельность мозга: память и внимание….11

Глава 2. Практическая часть.

  1. Выявление биологических ритмов учащихся (тест Хильдебрандта)……………………………….…………..12
  2. Социологический опрос школьников………………. 13
  3. Выявление влияния продолжительности сна на внимание и память учащихся ( тест Шульте и тест на определение кратковременной памяти)………………………………..13

Поводом для начала исследований по теме «Влияние продолжительности сна на умственную активность учащихся» послужили наблюдения за школьниками во время учебного процесса.

Так, наблюдения показали, что в течение учебного дня большинство ребят довольно быстро приходит в состояние утомляемости, повышенной сонливости и рассеяности, которое нарастает пропорционально времени проведенному на занятиях. В контрольных работах и тестах ученики допускают неоправданные, а порой и нелепые ошибки.

В ходе проведённого опроса выяснилось, что учащиеся поздно засыпают, в 2-3 часа ночи, так как длительное время просиживают за компьютерами в социальных сетях. Продолжительность сна в данных случаях составляет 4-5 часов в сутки.

Практическая значимость проекта:

Выявление взаимодействия человека и сна, влияние одного на другой, изучение «белых пятен» этой темы. Акцентировать внимание учащихся на проблеме длительного пребывания в интернете в вечерние часы, которое ведёт к позднему засыпанию и как следствие хроническому недосыпу, так как длительное сокращение продолжительности сна приводит к понижению умственной активности головного мозга.

Исследовать зависимость умственной деятельности (внимания и памяти) учащихся 9 «а» класса МБОУ СОШ №16 от продолжительности сна.

  • На основании данных научной литературы раскрыть понятие – сон, выявить его влияние на здоровье человека.
  • С помощью теста определить хронотип учащихся.
  • С помощью социологического опроса определить самочувствие учащихся во время проведения исследований.
  • Провести исследования на выявление умственной активности с разной продолжительностью сна.
  • Дать оценку полученным результатам и сформулировать выводы о влиянии продолжительности сна на концентрацию внимания и памяти.

Гипотеза : продолжительность сна взаимосвязана с умственной активностью мозга (память, внимание).

1.1. Сон и его влияние на активность головного мозга.

Сон — важная функция, состояние, имеющее огромное общебиологическое значение. Треть своей жизни человек проводит во сне и без сна не может обходиться. Во сне у человека снижаются активность обменных процессов и мышечный тонус, активнее идут процессы анаболизма, тормозятся нервные структуры. Все это способствует восстановлению сил после дневных умственных и физических трудов. Но, как отмечал И.П. Павлов, сон — это не просто отдых, а активное состояние организма , которому свойственна особая форма деятельности мозга. В частности, во время сна происходит анализ и переработка информации, накопленной человеком за предшествующее время. Если такая сортировка прошла успешно, то мозг оказывается освобожденным от чрезмерной информации, накопленной накануне, и вновь готов к работе. Благодаря этому у человека нормализуется нервно-психическое состояние, восстанавливается работоспособность. Сон обеспечивает процессы программирования в мозгу и выполняет целый ряд других функций.

После сна мозг напоминает сухую губку, готовую впитывать новую информацию.

Если сон укорачивается, и человеку не удается выспаться, то падает работоспособность и возникают некоторые невротические нарушения; если же недосыпание регулярно, эти изменения постепенно накапливаются, и в силу углубления невроза могут наступить тяжелые функциональные заболевания.

Долго не спавший человек, на самом деле, так же внимателен и бодр, как и все остальные. С одним большим отличием. Вот что показывают недавние исследования учёных: даже в состоянии «зомби» человек может демонстрировать такие же результаты, как и высыпающийся человек, в любом задании при условии, что задание надо выполнить один раз и невыспавшийся человек может собрать все свои силы на его выполнение.

Проблема заключается совсем в другом. Независимо от того, сколько мы спим, при повторении одного и того же действия мы теряем концентрацию. Именно тут невыспавшиеся люди попадают впросак. Если мы начинаем терять концентрацию, но при этом регулярно и достаточно высыпаемся, наш мозг способен компенсировать это и усилить внимание. При лишении сна у мозга просто не хватает ресурса.

1.2. Классификация сновидений.

Во время сна у человека периодически чередуются две основные фазы: медленный и быстрый сон , причём в начале сна преобладает длительность медленной фазы, а перед пробуждением — растёт длительность быстрого сна. У здорового человека сон начинается с первой стадии медленного сна (Non-REM сон), которая длится 5-10 минут. Затем наступает 2-я стадия, которая продолжается около 20 минут. Ещё 30-45 минут приходится на период 3-4 стадий. После этого спящий снова возвращается во 2-ю стадию медленного сна, после которой возникает первый эпизод быстрого сна, который имеет короткую продолжительность — около 5 минут. Вся эта последовательность называется циклом. Первый цикл имеет длительность 90-100 минут. Затем циклы повторяются, при этом уменьшается доля медленного сна и постепенно нарастает доля быстрого сна (REM сон), последний эпизод которого в отдельных случаях может достигать 1 часа. В среднем, при полноценном здоровом сне, отмечается пять полных циклов. Медленный сон

Медленный сон имеет свои стадии.

Первая стадия. Альфа-ритм уменьшается и появляются низкоамплитудные медленные тета- и дельта-волны. Поведение: дремота с полусонными мечтаниями и сноподобными галлюцинациями. В этой стадии могут интуитивно появляться идеи, способствующие успешному решению той или иной проблемы.

Вторая стадия. На этой стадии появляются так называемые «сонные веретёна» — сигма-ритм, который представляет собой учащённый альфа-ритм (12—14—20 Гц). С появлением «сонных веретён» происходит отключение сознания; в паузы между веретёнами (а они возникают примерно 2—5 раз в минуту) человека легко разбудить. Повышаются пороги восприятия. Самый чувствительный анализатор — слуховой (мать просыпается на крик ребёнка, каждый человек просыпается на называние своего имени).

Третья стадия . Характеризуется всеми чертами второй стадии, в том числе наличием «сонных веретён», к которым добавляются медленные высокоамплитудные дельта-колебания (2 Гц).

4-я стадия медленного сна, глубокий сон. Это самый глубокий сон. Преобладают дельта-колебания (2 Гц).

Третью и четвёртую стадии часто объединяют под названием дельта-сна. В это время человека разбудить очень сложно; возникают 80 % сновидений, и именно на этой стадии возможны приступы лунатизма и ночные кошмары, однако человек почти ничего из этого не помнит. Первые четыре медленноволновые стадии сна в норме занимают 75—80 % всего периода сна.

Предполагают, что медленный сон связан с восстановлением энергозатрат.

Быстрый сон (парадоксальный сон, стадия быстрых движений глаз, или сокращенно БДГ-сон, REM-сон) – это пятая стадия сна . ЭЭГ: быстрые колебания электрической активности, близкие по значению к бета-волнам. Это напоминает состояние бодрствования. Вместе с тем (и это парадоксально!) в эту стадию человек находится в полной неподвижности, вследствие резкого падения мышечного тонуса. Однако глазные яблоки очень часто и периодически совершают быстрые движения под сомкнутыми веками. Существует отчетливая связь между БДГ и сновидениями. Если в это время разбудить спящего, то в 90 % случаев можно услышать рассказ о ярком сновидении.

Фаза быстрого сна от цикла к циклу удлиняется, а глубина сна снижается. Быстрый сон прервать труднее, чем медленный, хотя именно быстрый сон ближе к порогу бодрствования. Прерывание быстрого сна вызывает более тяжёлые нарушения психики по сравнению с нарушениями медленного сна. Часть прерванного быстрого сна должна восполняться в следующих циклах.

Предполагают, что быстрый сон обеспечивает функции психологической защиты, переработку информации, ее обмен между сознанием и подсознанием.

Слепым от рождения снятся звуки и ощущения, БДГ у них нет.

Характер активности мозговых структур в процессе сна

Мозговая активность сохраняется в процессе сна. Отделы центральной нервной системы, отвечающие за слух, зрение, обоняние, тактильную чувствительность, двигательные функции, решают всевозможные задачи, которые жизнь ставит в моменты бодрствования. Разберёмся подробнее, что происходит с мозгом во время сна.

Знакомимся со структурой сна

Полноценный отдых обеспечивается последовательным чередованием медленного и быстрого сна. Комплекс из обеих фаз – законченный цикл. Ортодоксальная фаза у взрослого человека составляет до 75%, а парадоксальная – четверть структуры сна. За ночь может происходить последовательная смена четырёх-шести циклов продолжительностью от восьмидесяти до ста минут.

Длительность медленноволновой фазы вначале больше, а к моменту пробуждения укорачивается, уступая время REM-сну. Ортодоксальная фаза подразделяется на четыре периода (учёные называют их стадиями) – дремоту, медленную глубину, ритм «сонных веретен», дельта-волны. БДГ-фаза также неоднородна, включает эмоциональную и неэмоциональную стадии.

Мозговая активность во время ночного отдыха

Здоровый сон обеспечивает полноценную работу всего организма. Сонная особа не сможет управлять автомобилем или решить математическую задачу. Учёные доказали, что мозг не отключается во время сна, происходит обработка полученных за день знаний, отрицательных эмоциональных переживаний, консолидация памяти. Запускается дезинтоксикация мозговых структур, повышается активность иммунной системы, восстанавливается работа внутренних органов. Основной гормон ночи – мелатонин, вырабатываемый эпифизом, защищает от преждевременного старения.

Главный орган человека, его строение и функции

Нервная система выступает главным регулировщиком, обеспечивающим согласованную деятельность всего организма. Анатомы подразделяют её на центральный отдел (головной и спинной мозг) и периферический (нервы). Скопления клеток образуют серое вещество, а волокна с миелином – белое. Мозг человека состоит из двух долей, покрытых корой, ствола и мозжечка.

Попробуем разобраться, какая часть мозга отвечает за сон.

Нейрофизиологи выделяют три вида зон:

  • обеспечивающие функцию ортодоксальной фазы;
  • структуры, «ответственные» за БДГ;
  • регуляторы циклов.

Гипногенные центры – это скопления нейронов. Деятельность ретикулярной формации спинного, базальных отделов переднего мозга и таламуса обеспечивает генерацию засыпания. Ретикулярная формация среднего мозга, вестибулярные ядра продолговатого, верхнее двухолмие относятся к центрам, поддерживающим парадоксальную фазу. Отдельные области коры и голубоватое пятно (locus coeruleus) регулируют смену фаз.

Поведение мозга в разных фазах сна

Учёные подробно описали работу мозга во сне. Картина электроэнцефалограммы при дремоте соответствует ЭЭГ в периоде спокойного состояния, отдыха (альфа-ритм). Вторая фаза медленного сна отличается регистрацией сонных веретен – всплесков активности волн с высокой частотой и низкой амплитудой (сигма-ритм).

Электрические импульсы во время глубокого сна (третьей фазы ортодоксальной стадии) отличаются большой амплитудой и малой частотой. Они называются дельта-волнами, никогда не регистрируются при бодрствовании.

Человек последовательно погружается в ещё более глубокое царство Морфея. Происходит понижение температуры тела, замедление пульса, дыхания, уменьшение мозговой активности. И внезапно после двадцати-тридцати минут четвёртой фазы мозг перестраивается и перемещается во вторую фазу медленного сна, словно хочет проснуться. Но вместо пробуждения часть мозга, отвечающая за сон, приводит его к следующей фазе – парадоксальной.

Необычность её удивительна: тело и мышцы полностью выключаются, а мозговая деятельность соответствует периоду бодрствования.

В эмоциональную стадию регистрируется тета-ритм. В неэмоциональную – он ослабевает, уступая место усилению альфа-ритма.

Сознание и подсознание

Тета-ритмы быстрого сна продуцирует гипоталамус – отдел мозга, сохраняющий активность в период бодрствования, а также главный в нейроэндокринной регуляции, коррекции гомеостаза, участвующий в формировании памяти и эмоций. Засыпание отключает воздействие коры, рассудок освобождается от рамок условностей в то время, как подсознание продолжает работать. Благодаря активности подкорковых структур возникают оригинальные идеи и приходят нетрадиционные решения.

Суть ночной работы головного мозга

Значение процесса огромно. Взрослому необходимо спать не менее семи часов в сутки. Если бы функция сна ограничивалась лишь физическим отдыхом, природа не заставляла бы человека на треть суток полностью отключаться от реальности.

Исследователи проследили, что происходит с мозгом во время сна:

  • Функциональные связи отдельных частей мозга временно прекращаются в период медленного сна.
  • В парадоксальную фазу происходит обмен информацией между церебральными структурами.
  • Обрабатываются и сортируются воспоминания.
  • Строятся ассоциативные цепочки.
  • Межклеточное пространство очищается от токсинов.

Формирование сновидений

С древнейших часов и до настоящего времени не угасает интерес человечества к вопросу о том, почему снятся сны.

Онейрология не указывает конкретного механизма возникновения ночных сюжетов и переживаний, но предлагает список интересных гипотез.

Краткий перечень некоторые из них:

  • Теория Фрейда о том, что сюжет сна индивидуума отражает его скрытые желания.
  • «Действенно-синтетическая модель» Алана Хобсона поясняющая сновидения результатом случайных электрических импульсов.
  • «Теория постоянной активации» Чжан Цзе – сны возникают в состоянии передачи информации на хранение в отделы долговременной памяти.
  • Причина возникновения снов кроется в процессе упорядочения полученных знаний, способствует их запоминанию.
  • «Тренировка опасных ситуаций» объясняет биологическую функцию сновидений моделированием стрессовых жизненных событий.

Известный психиатр Хартман допускает, что сны возникли в процессе эволюции человечества как лечебный механизм для избавления от отрицательных переживаний, сохранения психического здоровья. Доказано – сновидения продуцируются мозгом в фазу БДГ-сна. В 2004 году в ходе экспериментов удалось подтвердить, что за возникновение ночных грез отвечают части мозга, формирующие эмоции и зрительные восприятия.

Методы исследования мозговой активности

В неврологии применяются различные методы исследования. Одни из них дают представление об анатомической картине, помогают выявить опухоль, абсцесс или врожденную аномалию. Это – магнитно резонансная либо компьютерная томографии, ультразвуковая диагностика, некоторые другие. Существуют методики регистрации электрических потенциалов мозга, позволяющие оценить его функциональное состояние:

  • Реоэнцефалография – исследование системы артерий и вен головы. Записывается значение сопротивления тканей при воздействии на них слабого электрического тока.
  • Магнитоэнцефалография – регистрация магнитных полей, возникающих в результате церебральной активности.

Феномен гипнопедии

В связи с увеличивающимся потоком информации возрастает интерес к феномену гипнопедии – обучению в процессе физиологического сна. Предложение рекламных агентов проснуться утром с хорошим объемом знаний заманчиво. Не будем вступать в спор ни с противниками, ни с последователями данного метода, лишь напомним несколько рекомендаций:

  • Необходимость обязательной работы над усвоением материала в период бодрствования.
  • Категорическое запрещение заниматься гипнопедией самостоятельно — это может вызвать нарушения психики.
  • Соблюдение режима.

Для полноценного усвоения важно, чтобы мозг успел пройти необходимое число циклов. При недостаточном времени сна, человек рискует получить дневную сонливость, а не свежие знания.

Патологии мозга: влияние на качество сна

Любая болезнь отрицательно сказывается на качестве сна. В свою очередь, диссомнии являются факторами риска соматических заболеваний – гипертонии, сахарного диабета, рака, поражений щитовидной железы, ожирения.

Болезни головного мозга – новообразования, кисты, эпилепсия, воспаление мозговых оболочек, травмы и цереброваскулярная патология вызывают нарушения памяти, двигательных, речевых функций. Они не только являются причиной проблемного засыпания, но и способствуют изменению структуры сна.

Заключение

Для нормальной жизнедеятельности важно не только соотношение сна и бодрствования, но и соблюдение циркадных ритмов. Даже при отключении сознания, мозг человека не останавливает работу. Активность этого важнейшего органа в момент погружения в объятия Морфея изучена достаточно, однако, остаётся масса вопросов, ответы на которые предстоит найти.

Деятельность мозга во сне

Долгое время считалось, что сон – это пассивное состояние, когда головной мозг «отключается». Однако исследования, проведенные в последнее время, показали, что речь идет об активном процессе, в течение которого происходят большие изменения в мозговой деятельности, что, в свою очередь, приводит к снижению отзывчивости к стимулам со стороны окружающей среды и возникновению специфической умственной деятельности – человек видит сновидения. Однако даже в глубоком сне сознание не полностью отделено от внешнего мира. Изменения положения тела обеспечивают адаптацию к условиям, размеру пространства. Благодаря этому мы не падаем с кровати, даже постоянно двигаясь. А работает ли мозг во время сна? Так ли ему необходим ночной отдых? Давайте, посмотрим.

Фазы сна и мозговая деятельность

В 1930 году ученые обнаружили, что электрическая активность нейронов сильно отличается во время бодрствования (быстрая активность) и с момента засыпания (медленная активность).

  • Фаза 1 – засыпание. Этот этап характеризуется прогрессивной психологической релаксацией, расслаблением мышц, замедлением частоты сердцебиения.
  • Фаза 2 – неглубокая. На этой стадии человека могут разбудить малейшие стимулы (легкое прикосновение, звук). При пробуждении на этом этапе человек может быть уверен, что не спал вообще.
  • Фаза 3 и 4 – глубокая. Это самый глубокий сон, когда мышцы полностью расслаблены, дыхание медленное, пульс сердца, кровяное давление, температура тела снижены. Качество и количество 3-4 фазы оказывают решающее влияние на ощущение свежести после пробуждения.
  • Фаза REM. Примерно через 1-2 часа после засыпания происходит значительное изменение мозговой активности, похожее на состояние бодрствования. Происходит физиологическое возбуждение всего организма. Сердцебиение и артериальное давление становятся нерегулярными, потребление кислорода увеличивается, дыхание ускоряется. Тем не менее, человек спит, более того, он расслаблен. Глаза за закрытыми веками движутся быстро и нерегулярно, человеку сниться сон. При пробуждении на этом этапе 80% людей имеют живые сновидения.

Что делает с мозгом нехватка сна?

Зачем нужен ночной отдых? Разве не лучше было бы выпить кофе, энергетический напиток или другой стимулятор и продолжать бодрствовать? Ведь у каждого человека так много работы, которую он часто не успевает сделать за день. Работа не ждет. Клиенты, счета-фактуры, экзамены.

Ошибка. Сон – естественная физиологическая потребность, это естественный механизм регенерации, издавна эволюционно развивающийся. Если бы он не был необходимым, то давно «удалился» бы в ходе эволюции, как ненужный. Но этого не произошло. Наверное, на это есть причины. Каковы они? Что делает мозг во сне?

Сон имеет регенеративное значение, как для всего тела, так и для души. В это время организм потребляет наименьшее количество энергии, что обеспечивает возможность восстановления мышц, органов. Температура тела снижается, падает артериальное давление, замедляется дыхание, исчезает или уменьшается функция некоторых чувств. Средняя продолжительность ночного отдыха у людей – 7-8 часов, но здесь принимаются во внимание индивидуальные потребности (некоторым людям нужно спать 10 часов в день, другим – лишь 6 часов).

Сон занимает около 1/3 человеческой жизни. Его нарушение, недостаток вызывает психологические проблемы, но отдыхает ли мозг во время сна, аналогично телу? Нет, он продолжает свою активность, обрабатывая предыдущие события.

В мозгу происходит переживание новых событий, повторение, запечатление навыков, знаний. Это, в особенности, происходит в фазе сновидений. Качественный сон в темноте также имеет противоопухолевые эффекты из-за выделения гормона мелатонина, вырабатываемого во время ночного отдыха в непрерывной темноте (должно отсутствовать любое освещение).

Мозг продолжает интенсивно работать, запоминая информацию, накопленную в течение дня. Ответственные мозговые области быстро анализируют события предыдущего дня. Происходит также обработка сигналов, поступающих от внутренней телесной области. Согласно специалистам, мозг ночью работает больше, чем в течение дня, увеличивается даже потребление кислорода. Важно отметить, что «спящий мозг» задействует иные зоны, чем при дневной деятельности.

Недостаток сна усугубляет последующее изучение новых вещей, навыков. В течение дня снижается мозговая активность, концентрация внимания, что может быть сопряжено с риском в определенных профессиях (водители, врачи, сотрудники службы безопасности и др.). Более 50% водителей-дальнобойщиков говорят, что, по крайней мере, единожды при вождении впадали в кратковременный сон. Недостаток ночного отдыха также вызывает подавленное настроение, головные боли, депрессию. Его длительное отсутствие связано с ожирением – человек чувствует сильную нехватку энергии, пытаясь дополнить ее с помощью приема пищи.

Новые исследования показали, что во время сна в мозгу происходит выведение токсичных веществ, накапливающихся в течение дня.

Из-за недостатка полноценного отдыха некоторые мозговые центры попадают в микросон, что приводит к фрагментированной и неинтегрированной мозговой активности с индивидуальным отключением некоторой когнитивной функции, в отличие от оптимально отдохнувшего мозга.

Что делает мозг во время сна?

После получения ответа на вопрос (отрицательного), спит ли мозг во время сна, рассмотрения общей картины его деятельности вы, логично, поинтересуетесь, что происходит с мозгом во время сна, чем конкретно он занят?

Принимает решения

Когда человек спит, его мозг работает на полной скорости, он не успокаивается, а обрабатывает информацию, подготавливает фон для решений, принимаемых в течение следующего дня. Новое исследование показало, что неутомимый орган во время ночного отдыха обрабатывает сложные стимулы, используя их для принятия решений в состоянии бодрствования.

Создает и укрепляет воспоминания

Мозг создает новые воспоминания, очищает старые и соединяет первые со вторыми, поэтому отсутствие ночного отдыха значительно влияет на память.

Если человек не спит или часто просыпается, его способность обучения или запоминания новой информации снижается на целых 40%. Следовательно, ночное обучение – абсолютная неуместность. Кроме того, в состоянии ночного бодрствования недостаточно формируется мелатонин, важный для иммунной системы.

Создает новые контексты

Полученная в течение дня информация, в ходе ночного отдыха обретает совершенно разные контексты, чем видимые в состоянии бодрствования. Результатом этой деятельности является утреннее пробуждение с новой идеей, что следует делать для решения какой-то задачи.

Учится выполнять физические задачи

Мозг хранит информацию в долговременной памяти через шпиндели сна. Это короткие всплески мозговых волн, возникающие во время фазы REM. Этот процесс очень важен для хранения информации, относящейся к моторным задачам и функциям, таким как новые танцевальные движения, удары теннисной ракеткой. Поэтому для улучшения своих физических навыков важно не только тренироваться, но и достаточно спать.

Сон – одна из самых ценных физиологических потребностей. Не отказывайтесь от него. Вспомните пословицу «утро вечера мудренее». Это правда. После полноценного ночного отдыха, благодаря не прекращающейся мозговой активности, человек помнит и знает больше, чем в уставшем состоянии после рабочего дня.

Как недосыпание влияет на мозг: крупнейшее исследование в истории

Поделиться сообщением в

Внешние ссылки откроются в отдельном окне

    Внешние ссылки откроются в отдельном окне

    Канадские ученые приступили к самым масштабным на сегодняшний день исследованиям влияния недостатка сна на мозг человека.

    Группа исследователей из Университета Западного Онтарио призывает добровольцев со всего мира пройти в интернете серию познавательных тестов.

    С помощью специально разработанных компьютерных программ желающие могут оценить свои навыки логики, понимания языка и принятия решений.

    Я тоже решил пройти эти тесты, согласившись с тем, что мой мозг при этом будет сканироваться.

    Первопроходцы

    Возглавляет исследование британский профессор-нейролог Эдриан Оуэн, работающий в Институте мозга и сознания в Университете Западного Онтарио.

    “Нам всем знакомы ощущения, возникающие при нехватке сна, но мы мало знаем о том, как такая нехватка влияет на мозг, – поясняет профессор Оуэн. – Мы же хотим выяснить, как это влияет на познавательные способности, память и способность к концентрации”.

    В ходе исследований ученые намерены выяснить, как будут отличаться когнитивные показатели у людей в зависимости от того, сколько им было отведено на сон.

    Разумеется, потребности в сне у каждого человека разные, однако если исследователям удастся набрать достаточное число добровольцев, они смогут определить среднестатистическое количество часов сна, необходимого для оптимальной работы мозга.

    Я присоединился к группе из 4 добровольцев, согласившихся провести ночь в Университете Западного Онтарио, где мы испытывали на себе “игры для мозга”, которые продемонстрировали, как меняется способность к восприятию информации в зависимости от продолжительности сна.

    Добровольцы

    • Доктор Хуман Ганджави, 42 года, психиатр, часто работающий с пациентами в ночные смены: “4-5 часов сна за ночь для меня норма. Я знаю, что недостаток сна ведет к сердечным заболеваниям и может вызвать инсульт, но, как и многие врачи, я к себе это не отношу”.
    • Сильвия Салевски, 31 год. Мать двух девочек, которым еще не исполнилось 5 лет: “Хорошая ночь – это когда они будят меня всего два или три раза. Я уже и не помню, что это такое – спокойно проспать всю ночь, и я часто ощущаю себя рассеянной по утрам”.
    • Эван Эгню, 75 лет, пенсионер, работал клерком в ночные смены: “Мне никогда не требовалось спать по 8 часов подряд, а в моем возрасте сейчас мне не нужно больше 4 часов подряд. Я добираю сон днем, прикорнув пару раз”.
    • Сесилия Крамар, 31 год, нейролог, она изучает когнитивные способности ночных мышей, поэтому ей часто приходится допоздна задерживаться в лаборатории: “Если мне не удалось выспаться, на следующий день я не могу делать ничего сложного, вроде чтения научных работ, потому что мой мозг не в состоянии нормально функционировать”.

    Тесты

    Тесты, которые предлагают авторы исследования, можно проходить на обычных компьютерах, планшетах и даже смартфонах.

    “Двойная проблема”: На первый взгляд все просто, но этот тест заставляет шевелиться ваше серое вещество. Вам нужно нажать на слово внизу, соответствующее цвету, которым написано слово наверху. Если слово наверху – “синий”, но оно красного цвета, вы должны нажать на слово внизу, написанное красным, даже если это слово -“синий”. Звучит дико…

    “Убери лишнее”: тест начинается легко, но усложняется по мере того, как вы пытаетесь обнаружить фигуру, выбивающуюся из общего ряда.

    Грамматическая логика: является ли утверждение о представленной диаграмме верным или ложным? На первый взгляд, в этом нет ничего трудного, пока дело не доходит до отрицательных высказываний.

    Пространственное планирование: эти тесты, как и все игры, проверяют ваши способности к планированию, измеряя когнитивные навыки, которые вы постоянно используете в повседневной жизни.

    Как мы справились?

    Мы бодрствовали до 4 часов утра, после чего нам было позволено поспать 4 часа.

    Когда мы вновь проходили утром когнитивный тест, результаты Эвана, Сесилии и мои были намного хуже, чем накануне вечером.

    Результат Хумана, который привык работать с пациентами посменно, почти не изменился, в то время как у Сильвии он даже улучшился.

    “Хотя этим утром я чувствую себя немного рассеянной, быть может, дело в том, что я привыкла мало спать, – объясняет она. – Мне нужно включаться, как только просыпаются дети, так что для меня это нормально”.

    Я всегда знал, что если не высплюсь, то плохо функционирую, так что не было ничего удивительного в том, что с утра мои когнитивные показатели резко снизились.

    Чтобы выяснить, что происходит в моем мозгу, я повторил когнитивный тест уже внутри магнитно-резонансного томографа.

    Меня просканировали дважды: после нормального ночного сна и после бессонной ночи.

    МРТ способен засекать потоки крови в мозгу: зоны с повышенной активностью характеризуются более сильными потоками, которые на графике выглядят как оранжевые сгустки.

    Разница между двумя сканами была впечатляющей: после бессонной ночи активность моего мозга была явно неадекватной, в нем наблюдалось куда меньше процессов.

    “Активность во фронтальной и теменной долях, которые, как известно, отвечают за принятие решений, память и решение задач, заметно снижена”, – объясняет профессор Оуэн.

    Все мы знаем, как опасно водить машину уставшим, поскольку реакция замедляется, и можно заснуть за рулем.

    Однако мы куда меньше знаем о малозаметных последствиях каждодневного недосыпа.

    “Не исключено, что недостаток сна может оказывать существенное влияние на принятие решений, и, возможно, нам стоит избегать принятия таких важных решений, как покупка дома или женитьба, не выспавшись хорошенько”, – говорит профессор Оуэн.

    Почему это так важно?

    Мы проводим во сне почти треть жизни, и сон столь же важен, как еда и воздух, которым мы дышим.

    Однако современный темп жизни означает, что на сон остается все меньше времени.

    При этом, как отмечалось в статье, опубликованной в научном издании Nature Reviews Neuroscience, мы на удивление плохо понимаем последствия хронической нехватки сна для нашего мозга.

    В статье говорилось о резком снижении продолжительности сна в развитых странах и отмечалась острая необходимость в дополнительных исследованиях.

    И те добровольцы, которые приняли участие в исследовании сна, сильно помогли в поиске важных ответов, в которых в равной степени нуждаются и наше общество, и ученые.

    Активность мозга во время сна

    При засыпании, память человека избавляется от ненужной информации, тело насыщается необходимой энергией. Главный вопрос, волновавший учёных – отдыхает ли мозг, во время сна, какова его активность? Когда изобрели электроэнцефалограмму, стало возможным исследования ночной работы головного органа.

    Как себя ведет

    Некоторые вопросы изучены частично, другие – поддаются объяснению. Каждые полтора часа, орган проходит определенную фазу, этим определяют активность. После того, как изобрели ЭЭГ, опровергли теорию о том, что мозг во время сна отдыхает.

    Главный орган регулярно обрабатывает информацию, готовит ответы независимо от его состояния. Доказано, что мозг активно работает во время сна. Его деятельность требуется, чтоб подготовить организм к продуктивному дню.

    При засыпании, его структуры на время лишены общих функциональных связей, которые происходят при активности. Происходит настройка и регулировка каждой из них.

    Человеческие биоритмы настраиваются в процессе засыпания, при бодрствовании этого не происходит.

    Мозговые структуры налаживают общие связи, происходит тренировка нервных центров. Клетки, которые отдыхали днём, действуют ночью. Если индивидуум подвергается стрессу, происходит встряска, сложно проснуться, чаще всего не запоминаются сновидения.

    Деятельность по фазам

    Известно, что весь процесс состоит из переменных фаз и стадий. Поэтому организму легче проснуться в определенный период. Это зависит от времени, пробуждение лучше подстраивать не на любую стадию.

    Он делится на две основные фазы.

    1. Медленная — ортодоксальный.
    2. Быстрая фаза — парадоксальный.

    На первой стадии снижается общая температура тела. Замедляются колебания нейронов, сердце бьётся медленнее, мышцы расслаблены.

    На второй – характерны быстрые движения глаз. В этот период мозг пребывает в активном состоянии, а мышцы остаются расслабленными.

    Отсюда исходит, что мозговая деятельность похожа, на дневную, обрабатывается полученная информация, однако телу не отдаются команды реакции. В парадоксальной фазе к отделам, которые отвечают за память и эмоции приливает кровь.

    Вместе обе фазы составляют цикл, длится он от полутора до двух часов. Их продолжительность, соотношение, а также стадии меняются на протяжении ночи.

    Длительность и распределение

    Засыпание. Это первая стадия, ещё обозначают, как дремота. Она длится от пяти до пятнадцати минут. В случае, если человек пропускает эту стадию и сразу засыпает — рекомендуется больше уделять вниманию на расслабление.

    Неглубокий. Он занимает половину времени отдыха, является медленным, но в неглубокой стадии. В среднем продолжительность составляет около двадцати минут.

    Глубокий. При засыпании, он длится дольше, чем утром. В течении первого цикла, продолжительность может составлять до сорока минут, в последующих эта цифра снижается. Ночью бывает около трёх, или четырех стадий цикла, дельта-сон занимает до двадцати процентов от общего времени.

    Фаза просыпания. Он короче, при засыпании, длиннее к утру. Длительность в первом цикле занимает до десяти минут. За всю ночь, продолжительность увеличивается до сорока. Такая стадия составляет четверть всего периода.

    Некоторым людям в нормальном состоянии, может потребоваться до шести циклов. Это зависит от их продолжительности и потребности самого организма.

    Ответственный отдел

    В центральном отделе нервной системы присутствует область, которая отвечает за деятельность человека, в периоды отдыха и активности. Это — ретикулярная формация ведущего ядра мозгового ствола.

    При переплетении нервных клеток, вырабатывается серотонин. Нарушения в этой области, могут вызвать бессонницу. Можно точно сказать, что, когда людям снятся сны, их серое вещество отдыхает. Если данного не происходит- это свидетельство о нарушениях.

    Отдых регулируется в гипоталамусе, туда нервные клетки посылают эти сигналы. Этот участок и считается отделом мозга, отвечающим за сон. Уже с него вся информация переходит к коре головного органа, происходит всплеск нейронных колебаний.

    Также этот участок способствует формированию циркадных циклов. В группу нейронов гипоталамуса поступает информация от сетчатки глаза, она в свою очередь считывает уровень освещения в помещении. Если темно, начинает вырабатываться меланин, он помогает быстрее уснуть.

    Работа

    Как уже известно, ночью тело спит, а мозг продолжает работать. За эти часы он обрабатывает информацию, полученную не только днём, но и накопленную за всю жизнь. Отдельные ее части собираются в основную картину и продаются анализу.

    Человеческое серое вещество, при засыпании продолжает принимать решения и систематизирует слова. Работа по их классификации продолжается даже в период дремоты. Также распределяются воспоминания. Все новые, полученные за день связываются со старыми. Память сортируется, происходит работа, чтобы человек помнил нужные моменты.

    После отдыха, лучше усваивается информация, воспринимается окружающий мир. Так как мозг не отключается во время сна, оригинальные идеи – не спонтанность, это ассоциации, построенные им.

    Доказано, что при быстрой фазе, информация о физической активности передается из коры головного органа, отвечающей за моторику, в височную. Этот процесс помогает улучшению физической деятельности.

    Влияние нехватки

    Всем известно, что недосыпание вредит человеческому здоровью. При его хронической нехватке организм больше подвержен заболеваниям, нарушениям обменов веществ. Так же страдает и психика.

    Недостаточный отдых провоцирует ускорение процессов старения организма. Стареет и мозг, возможен преждевременный склероз. Во фронтальной коре органа нарушается кровообращение, сложнее строить логические цепочки.

    При нехватке отдыха появляется излишняя раздражительность, агрессия. Такой человек больше подвержен стрессам, возможно развитие психологических заболеваний.

    При нарушении режима, с головного органа не выводятся накопленные токсины. При хроническом недосыпании человек становится психологически нестабильным.

    Влияние превышения

    Доказано, что много спать – вредно для человеческого организма. Такой некачественный отдых влияет на умственные способности человека.

    Те, кто спит больше девяти часов, сильнее предрасположены ожирению и развитию депрессии. Появляются головные боли, ухудшается настроение. Это может вызвать повышенную раздражительность на протяжении дня.

    Интересное видео: научная мысль — мозг работает во сне для устранения неполадок в организме

    Читайте также:  Установление контакта с покупателем
    Ссылка на основную публикацию