Глава 1. Теоретичні основи до вивчення психофізіології сну. 5
1.1. Сон як психофізіологічний процес. 5
1.2. Види сну і його стадії. 8
1.3. Методи вивчення сну в психофізіології. 12
Глава 2. Експериментальні методи дослідження сну. 16
2.1. Дослідження сну і експерименти по відсутності сну. 16
2.2. Психофізіологічні ефекти. 19
Список літератури. 24
Сон - природний фізіологічний процес перебування в стані з мінімальним рівнем мозкової діяльності і зниженою реакцією на навколишній світ або загальне гальмування. [5]
Сон - особливий стан свідомості людини, що включає в себе ряд стадій, закономірно повторюються протягом ночі. Поява цих стадій обумовлено активністю різних структур мозку.
Близько третини свого життя людина проводить уві сні і без сну не може обходитися. Уві сні у людини знижуються активність обмінних процесів і м'язовий тонус, активніше йдуть процеси анаболізму, гальмуються нервові структури. Все це сприяє відновленню сил після денних розумових і фізичних навантажень.
Актуальність теми полягає в тому, що сон як функціональний стан мозку довгий час знаходиться в полі зору дослідників, що займаються проблемою мислення, тому розкриття даної теми буде важливим для тих, хто хоче зрозуміти, що таке сон і якими способами можна поліпшити його, спираючись на знання вчених.
Об'єктом дослідження є сон людини з точки зору психофізіології.
Предмет дослідження - методи дослідження психофізіології сну.
Мета роботи полягає у вивченні методів дослідження психофізіології сну.
В процесі написання даної роботи необхідно виконати наступні завдання:
1. Ознайомитися із загальною сутністю поняття «психофізіології сну»
2. Вивчити на прикладі наукових досліджень, описаних в літературі, психофізичні основи сну і сновидінь
3. Розглянути найбільш поширені методи вивчення сну
4. Виявити взаємозв'язок сну і сновидіння і їх вплив на поведінку людини.
Глава 1. Теоретичні основи до вивчення психофізіології сну.
Сон як психофізіологічний процес
На сьогоднішній день є безліч теорій сну. Всі вони описують сон як особливий стан організму, що викликається тривалими фізичними і психологічними навантаженнями. У сучасній науці найбільш широке визнання отримало вчення про сон, розроблене І. П. Павловим і його послідовниками.
Теорія сну І.П. Павлова заснована на вченні про умовні рефлекси. Результати численних дослідів і спостережень над тваринами і людьми привели його до висновку, що у вищих тварин і людини сон і неспання пов'язані з роботою вищих відділів центральної нервової системи - кори великих півкуль головного мозку. В основі роботи головного мозку лежать два нервових процесу - збудження і гальмування, вони виникають під дією зовнішніх і внутрішніх подразників. Порушення змушує організм працювати, а гальмування затримує діяльність органів і вимикає процес в самій нервовій клітині. [3]
Дрібні тварини, наприклад кролик - при вигляді удава, замість того щоб втекти і тим самим врятувати своє життя, залишаються на місці і стають здобиччю. В основі такого явища лежить широко поширений по мозковій тканині гальмівний процес. І.П. Павлов встановив, що якщо перестати підкріплювати утворений умовний рефлекс, то він зникне. Таке згасання умовного рефлексу відбувається через розвиток гальмування нервових клітин головного мозку. Якщо зовнішні подразники, що сприяють виникненню гальмування в корі головного мозку, продовжують діяти довго, то гальмування поступово захоплює все більше і більше великі зони кори, і коли вся кора повністю опиниться в стані гальмування настає глибокий сон.
Таким чином, сон - це один з видів гальмування, яке охоплює кору головного мозку і нижележащие його відділи. Всякий раз, коли нервовим клітинам загрожує виснаження або перезбудження, в них розвивається так зване охоронне гальмування, тобто захисна реакція кори на зовнішні подразники.
Отже, все, що знижує працездатність нервових клітин мозку, - стомлення, виснаження, перенесене важке захворювання - підвищує потреба уві сні, збільшує сонливість. Якщо провести спостереження, то можна переконатися, що в результаті подразнень, що впливають на мозок протягом дня, до вечора розвивається стомлення, а з ним і бажання спати - сигнал про наполегливе бажання організму у відпочинку.
Вивчення гальмування кори головного мозку показало, що воно не просто перешкоджає подальшій роботі нервових клітин. Під час цього зовні пасивного стану клітини, відбуваються активні процеси обміну речовин, клітини мозку відновлюють нормальний склад, набирають сили для подальшої активної роботи. Уві сні, коли загальмована переважна маса мозку, створюються найбільш сприятливі умови не тільки для відновлення працездатності нервових клітин мозку, найбільше потребують такої перепочинку, але і для відпочинку всього організму.
В даний час більшість існуючих гіпотез щодо функціонального призначення сну і окремих його стадій можна звести до трьох основних типів:
1) енергетичним, або компенсаторно-відновлювальних,
3) психодинамическим.
Згідно "енергетичним" теорія під час сну відбувається відновлення енергії, витраченої під час неспання. [8]
Особлива роль при цьому відводиться, так званого дельта-сну- збільшення тривалості якого слідує за фізичним та розумовим напруженням. Будь-яке навантаження компенсується збільшенням частки дельта-сну. Саме на стадії дельта-сну відбувається секреція нейрогормонів, що володіють анаболічним дією.
Теорія П.К. Анохіна надає в цьому процесі вирішальне значення функціям гіпоталамуса. При тривалому пильнуванні рівень життєвої активності клітин кори мозку знижується, тому їх гальмівний вплив на гіпоталамус слабшає, що дозволяє йому «вимикати» активізує вплив ретикулярної формації.
Інформаційні теорії стверджують, що сон - це результат зменшення сенсорного потоку до ретикулярної формації. Зменшення інформації тягне за собою включення гальмівних структур. Мала місце і така точка зору, що потребують відпочинку не клітки, що не тканини, не органи, а психічні функції: сприйняття, свідомість, пам'ять. Сприймається інформація може «переповнити» мозок, тому йому необхідно відключитися від навколишнього світу (що і є сутністю сну) і перейти на інший режим роботи.
Сон переривається, коли інформація записана, і організм готовий до нових вражень.
На думку відомого психоневролога А.М. Вейна, інформаційна теорія не суперечить енергетичної концепції відновлення, бо переробка інформації уві сні не підміняє собою переробку під час неспання, а доповнює її.
Відновлення в найширшому значенні цього слова - це не спокій і пасивне накопичення ресурсів, вірніше не тільки спокій, якого уві сні досить, але, перш за все, своєрідна мозкова діяльність, спрямована на реорганізацію сприйнятої інформації. Після такої реорганізації і виникає відчуття відпочинку, фізичного і розумового.
Згідно "психодинамическим" теоріям сну, кора мозку надає гальмівний вплив сама на себе і на підкіркові структури.
До психодинамическим теоріям можна віднести гомеостатичну теорію сну. Під гомеостазом в цьому випадку розуміється весь комплекс процесів і станів, на якому заснована оптимальна робота мозку. Згідно з його теорією, існує два типи неспання - спокійне і напружене. [1]
Також можна відзначити, що сон ставитися до одного з видів циклічних ритмів діяльності людського мозку. Циклічність лежить в основі нашого існування упорядкованого ритмічної зміною дня і ночі, пір року, роботи і відпочинку. На рівні організму циклічність представлена біологічними ритмами, в першу чергу, так званими циркадних ритмів, зумовленими обертанням Землі навколо своєї осі.
Види сну і його стадії
У людини і багатьох тварин період сну і неспання приурочений до добової зміни дня і ночі. Такий сон називається монофазним. Якщо ж зміна сну і неспання відбувається кілька разів на добу, сон називається поліфазним. Періодичний щодобовий сон дорослої людини, як правило, є монофазним, іноді діфазним (двічі на добу), у маленької дитини спостерігається поліфазний тип сну.
У ряду тварин спостерігається також сезонний сон (сплячка), обумовлений несприятливою для організму умовами середовища: холод, посуха і т.д.
Крім перерахованих, існує ще кілька видів сну: наркотичний (викликається різними хімічними або фізичними агентами), гіпнотичний і патологічний. Останні три види сну зазвичай розглядають як наслідок нефизиологических впливів на організм людини або тварини.
Наркотичний сон може бути викликаний різного роду хімічними впливами: вдихання парів ефіру, хлороформу, введенням в організм різного роду наркотиків, наприклад, алкоголю, морфію та інших. Крім того, цей сон може бути викликаний електронаркозе (вплив переривчастого електричного струму слабкої сили).
Патологічний сон виникає при анемії мозку, мозковій травмі, наявності пухлин у великих півкулях або ураженні деяких ділянок стовбура мозку.
Особливий інтерес викликає гіпнотичний сон. який може бути викликаний гіпнотичним дією обстановки і впливами гіпнотизера. Під час гіпнотичного сну можливо вимикання довільній корковою активності. [12]
Чергування сну і неспання спостерігається на всіх етапах еволюційної драбини: від нижчих хребетних і птахів до ссавців і людини. Безсумнівно, що подібна універсальна організація ритмічного чергування активності і спокою має глибокий фізіологічний сенс. Добре відомо, що під час сну відбуваються значні фізіологічні зміни в роботі центральної нервової системи, вегетативної нервової системи та інших системах і функціях організму.
До числа основних законів психічної діяльності людини відноситься циклічне чергування сну і неспання.
Однак слід зазначити і часті порушення ритмічності сну, до яких можна віднести безсоння і так званий нездоланний сон (нарколепсию). що виникає під час пасивної їзди на транспорті, при виконанні монотонної роботи, а також при управлінні різними транспортними засобами: автомобілем, електровозом, метро. [4]
Сон людини має правильну циклічну організацію. Протягом сну розрізняють п'ять стадій: чотири стадії медленноволнового сну і одну стадію швидкого. Іноді кажуть, що сон складається з двох фаз: повільної і швидкої. Завершеним циклом вважається відрізок сну, в якому відбувається послідовна зміна стадій медленноволнового сну швидким сном. В середньому відзначається 4 - 6 таких циклів за ніч, тривалістю приблизно 1,5 години кожен.
Восьми-дев'ятигодинної сон поділяється на п'ять - шість циклів, що перемежовуються короткими інтервалами пробудження, що не залишають, як правило, ніяких спогадів у сплячого. Кожен цикл включає в себе дві фази: фазу повільного (ортодоксального) сну і фазу швидкого (парадоксального) сну.
Перша стадія є перехідною від стану неспання до сну, що супроводжується зменшенням альфа-активності та появою низькоамплітудних повільних тета-і дельта-хвиль. Тривалість першої стадії зазвичай не більше 10-15 хв. В кінці цієї стадії можуть з'являтися короткі спалахи так званих "сонних веретен", добре видимих на тлі повільнохвильової активності. [15]
Друга стадія займає трохи менше половини всього часу нічного сну. Ця стадія отримала назву стадії "сонних веретен", тому що найбільш яскравою її рисою є наявність в ЕЕГ (електроенцефалограмі) мозку веретенообразной ритмічної активності з частотою коливання 12-16 Гц. Тривалість цих "веретен", добре виділяються з фонової ЕЕГ зі змішаною частотою коливань, становить від 0,2 до 0,5 секунд.
Третя стадія характеризується всіма рисами другої стадії, до яких додається наявність в ЕЕГ повільних дельта-коливань, що займають від 20 до 50%. Цей перехідний період триває всього кілька хвилин.
Четверта стадія характеризується переважанням в ЕЕГ повільних дельта коливань, що займають більше 50% часу нічного сну. Третя і четверта стадії зазвичай об'єднують під назвою дельта-сну. Глибокі стадії дельта-сну більш виражені на початку і поступово зменшуються до кінця сну. У цій стадії розбудити людину досить важко. Саме в цей час виникають близько 80% сновидінь, і саме в цій стадії можливі напади лунатизму і нічні кошмари, однак, людина майже нічого з цього не пам'ятає. Перші чотири стадії сну в нормі займають 75-80% всього періоду сну. [11]
П'ята стадія сну має ряд назв: стадія "швидких рухів очей" або скорочено БДГ, "швидкий сон", "парадоксальний сон". Під час цієї стадії людина знаходиться в повній нерухомості внаслідок різкого падіння м'язового тонусу, і лише очні яблука під зімкнутими століттями здійснюють швидкі рухи з частотою 60-70 разів на секунду. Кількість таких рухів може коливатися від 5 до 50. Причому була виявлена чітка зв'язок між швидкими рухами очей і сновидіннями. Так, у здорових людей цих рухів більше, ніж у хворих з порушенням сну. Характерно, що сліпим від народження людям сняться тільки звуки і відчуття. Очі їх при цьому нерухомі.
Рис.1 Чергування фаз сну протягом ночі [6]
Вважається, що за інтенсивністю БДГ можна судити про яскравість і емоційності сновидінь. Однак, руху очей уві сні відрізняються від тих, які характерні для розглядання об'єктів в стані неспання.
Крім того, на цій стадії сну енцефалограма набуває ознак, характерні для стану неспання. Назва «парадоксальна» виникло через видимого невідповідності між станом тіла (повний спокій) і активністю мозку. Якщо в цей час розбудити сплячого, то приблизно в 90% випадків можна почути розповідь про яскраве сновидінні, причому точність деталей буде істотно вище, ніж при пробудженні з повільного сну.
Парадоксальна стадія сну є у багатьох видів ссавців і навіть у деяких видів птахів. Відзначено також, що у тварин частка парадоксального сну має тенденцію збільшуватися зі збільшенням ступеня розвитку кори. Однак парадоксальний сон у тварин і людини протікає по-різному. Людина в парадоксальному сні зазвичай нерухомий (рухаються тільки очі). У тварин рухаються вуса, вуха, хвіст, сіпаються лапи, відбуваються мигальні і смоктальні руху, а у собак можна почути навіть повизгивания. [2]
Періоди БДГ сну виникають приблизно з 90-хвилинними інтервалами і тривають в середньому близько 20 хвилин. У нормальних дорослих ця стадія сну займає приблизно 20-25% часу, проведеного у сні. У немовлят ця частка значно вища; в перші тижні життя близько 80% всього дуже тривалого часу сну становить парадоксальний сон.