Creierul are o gamă largă de activități diferite, inclusiv vigilență și somn, stări diferite, cum ar fi bucurie, frică, depresie și altele. Toate aceste condiții diferite sunt rezultatul activării sau inhibării diferite a semnalelor generate în creierul însuși. Somnul este definit ca inconștiența din care o persoană poate fi trezită prin diferiți stimuli senzoriali sau de altă natură. Are mai multe etape, fiind clasificat în diferite grupuri, de la somn foarte ușor la somn profund. Studiile asupra naturii și funcției somnului îl împart în două tipuri complet diferite de somn, care au calități diferite și se alternează de mai multe ori în timpul nopții. Ambele tipuri de somn sunt val lent (NREM) și somn paradoxal (REM - mișcări rapide ale ochilor). În somnul cu unde lente undele creierului sunt lente, se observă fusuri de somn și complexele K, iar în somnul paradoxal undele creierului sunt rapide, se observă mișcări rapide ale ochilor. Majoritatea somnului este cu undă lentă și, paradoxal, apare în episoade de 90 de minute, care reprezintă 25% din timpul de somn. Somnul paradoxal nu este foarte odihnitor și este de obicei asociat cu vise clare.

unda

Somn cu undă lentă (BVS), NREM)

În repaus în starea de veghe și cu ochii închiși, undele α predomină în electroencefalograma EEG. Dacă în timp nivelul de vigilență începe să scadă (dacă o persoană devine ușor somnolentă), fusele α devin mai subțiri și undele β aproape dispar. Această condiție nu este încă un vis, deoarece contactul conștient cu mediul este încă păstrat. Când o persoană începe să adoarmă, intră în somn cu undă lentă (SLE). Acest somn durează aproximativ 80 de minute și este împărțit în patru faze, bazate în principal pe rezultatele testelor EEG. Cea mai scurtă este faza 1, iar cea mai lungă este faza 4. Denumirea de undă lentă provine din sincronizarea puternică a activității neuronilor corticali, care se observă în cea mai mare parte în faza 4. Această sincronizare duce la apariția lentă, cu amplitudine mare valuri în EEG. (valuri δ). Somnul cu unde lente se mai numește și somn ortodox.

În a doua fază, somnul este mai profund și mai permanent. Se poate spune că somnul real începe cu faza 2. EEG este dominat de undele θ. Pe acest fundal apar din când în când fusuri de somn de 1-2 s. Fusele de somn sunt similare cu fusele α, dar au o frecvență mai mare (10-15 Hz). În timpul celei de-a doua faze a BVS, o persoană poate percepe în continuare stimuli care vin din mediu, deși aceste informații nu ajung la conștiința sa. De exemplu, ca urmare a acțiunii unui iritant (de exemplu, un semnal sonor), are loc o oscilație cu două sau trei faze de amplitudine mare cu o frecvență joasă (1-2 Hz), numită complex K EEG.

În faza a treia și mai ales în faza a patra, somnul devine mai profund. Cel mai profund somn este (trezirea devine cea mai dificilă) la aproximativ 1 oră după ce ați adormit. În timpul fazei 3, undele are sunt observate în EEG, a căror frecvență scade treptat în timp de la 4 Hz la 1-2 Hz. Pe măsură ce frecvența scade, amplitudinea undelor increases crește. Deși rare, fusurile de somn unic pot fi observate și la începutul fazei 3. În timpul fazei 4 în EEG există doar unde-de amplitudine mare cu frecvență joasă (adesea sub 1 Hz).

A patra fază este cea mai lungă. Este faza reală a BVS - primele trei faze pot fi văzute ca o tranziție la BVS real. Dacă o persoană este trezită (de exemplu prin zgomot puternic) în faza a patra a BVS, este inițial confuză și are nevoie de ceva timp pentru a se orienta în situație. În timpul BVS, oamenii visează rar și visele nu sunt imagini clare, ci gânduri vagi. Faza 4 a BVS se caracterizează printr-o lipsă aproape completă de activitate motorie, cu excepția unei schimbări de postură, care este uneori observată (de exemplu, mutarea membrelor sau rotirea corpului în lateral). Tonusul muscular este redus. Pragurile senzoriale sunt foarte ridicate și sistemele senzoriale practic nu percep informații din mediu - o persoană răspunde doar la stimuli foarte puternici. Alimentarea cu sânge a creierului scade. În plus, se observă o serie de modificări ale funcției organelor interne: ritmul cardiac încetinește, tensiunea arterială scade ușor, frecvența respiratorie scade și ventilația alveolară scade. Consumul de energie este, de asemenea, redus (cu aproximativ 20%). Excreția urinară scade. Cu toate acestea, nu toate funcțiile sunt slăbite. De exemplu, secreția hormonului de creștere și a hormonilor gonadotropi din adenohipofiză este crescută. În multe cazuri, funcția sistemului digestiv este îmbunătățită. În timpul BVS, tonul nervului simpatic scade și cel al nervului parasimpatic crește.

Somn paradoxal (somn REM)

După 75-80 de minute de adormire, somnul se schimbă dramatic. Există semne clare de activare a sistemului nervos în EEG. În câteva minute, undele δ de amplitudine mare scad progresiv, iar undele appear apar în locul lor. Mai târziu, ele dispar și, în cele din urmă, există o puternică desincronizare a EEG cu o predominanță a undelor β. Undele Γ și undele unice cu amplitudine mică, de asemenea, apar. Electroencefalograma din timpul somnului paradoxal este foarte asemănătoare cu cea a unei persoane treaz și active cu ochii deschiși. Aceste modificări ale EEG sunt însoțite de o creștere a fluxului sanguin cerebral (în special în sistemul limbic) la valori care sunt caracteristice stării de veghe.

Pe de altă parte, somnul este profund (trezirea prin stimuli externi devine dificilă), iar tonusul muscular este mult redus. Această combinație de semne ale scăderii activității (somn profund și scăderea tonusului muscular) cu desincronizarea EEG și alte manifestări ale creșterii activității creierului pare destul de ciudată, motiv pentru care acest tip de somn este numit paradoxal.

O altă trăsătură caracteristică a somnului paradoxal este mișcările rapide ale ochilor. Nu sunt permanente, dar apar din când în când și durează câteva secunde. Globii oculari se mișcă sub pleoapele închise într-o direcție sau alta cu o frecvență de 1-4 Hz. Apariția periodică a mișcărilor rapide ale ochilor a dat un alt nume somnului paradoxal și anume somnul REM (din engleză. Rapid Eye Movements). Concomitent cu mișcările rapide ale ochilor, se observă contracții pe termen scurt ale unor mușchi scheletici, ceea ce duce la ușoare zvâcniri, cel mai adesea pe degete.

În timpul somnului paradoxal, reglarea temperaturii corpului, a sistemului cardiovascular și a sistemului respirator este perturbată. Atât ritmul cardiac, cât și ritmul respirator cresc și devin inegale. Valoarea tensiunii arteriale crește, de asemenea. Tonul nervului simpatic este scăzut, iar al nervului parasimpatic - mult crescut. Se produce o erecție a penisului. Deși trezirea prin stimuli externi (de exemplu, sunet puternic) în timpul somnului paradoxal devine dificilă, trezirea spontană apare de obicei la sfârșitul somnului REM. Când o persoană se trezește în timpul unui somn paradoxal, nu este confuză, conștiința sa este clară și se orientează rapid în mediul înconjurător.

Se visează cel mai adesea în timpul somnului paradoxal sau cel puțin își amintește bine visul, pentru că visarea are loc chiar înainte de a te trezi. Visele din timpul somnului REM sunt saturate de imagini vii și emoții puternice. Gândirea este ilogică, motiv pentru care o persoană vede imagini și imagini ciudate în visele sale și adesea „trăiește” situații fantastice.

Somnul paradoxal nu durează mai mult de 10 minute. Apoi urmează din nou BVS - REM-somnul trece în faza 2 a BVS și apoi urmează faza 3 și eventual faza 4. În timpul somnului se observă 4-5 astfel de cicluri.