Мозг и его потребности 2.0. От питания до признания

Система «сон и бодрствование»

Программы, которые обеспечивают своевременную смену сна и бодрствования, несомненно, связаны с гомеостазом. Совокупность соответствующих нервных центров работает по определенным врожденно заданным принципам. При этом на самых разных уровнях эволюции потребность в сне очевидно важна, это редко у кого вызывает сомнения.

Конечно, можно денек-другой не поспать, но уже на третьи-четвертые сутки с мозгом начинают происходить крайне неприятные события. А про нормальную работоспособность при отсутствии сна можно вообще забыть – человек и два плюс два толком не сложит.

Своевременный правильный сон – это важнейшее условие успешного существования нашего организма и мозга.

В политеистических религиях, как правило, есть отдельная «должность» бога сна – в индуизме, буддизме, древнегреческой мифологии. У античных греков было целых два таких товарища. Бог Гипнос отвечал, собственно, за состояние сна, за вход в сонное состояние, а его сын Морфей – за сновидения. Гипнос – серьезное существо, к нему олимпийцы обращались только в крайних ситуациях. Как известно, для того чтобы греки победили троянцев, Гипнос усыпил Зевса, и все кончилось плохо.

Сон и бодрствование – базовые состояния организма и нервной системы. Даже рыбка в пруду и птичка в лесу должны спать. И поскольку это витальные функции, их центры мы обнаруживаем глубоко в стволовых структурах. Начнем с главного центра бодрствования. Эту задачу решают так называемые ретикулярные ядра моста. В срединной зоне продолговатого мозга и моста, самых древних отделов головного мозга, находятся весьма необычные по строению области, которые были названы ретикулярной формацией. Большинство структур ЦНС устроены так, что тела нервных клеток (серое вещество) собраны в скопления – ядра или слоистые корковые зоны. К этим скоплениям подходят волокна-аксоны, покрытые светлыми миелиновыми оболочками (белое вещество). В ретикулярной формации более или менее четкого разделения на серое и белое вещество нет, и между нейронами, на первый взгляд, довольно хаотично проложены волокна. Это выглядит не так, как ядерные структуры промежуточного мозга и базальных ганглиев, и не так, как корковые структуры больших полушарий и мозжечка. Тем не менее, несмотря на отсутствие видимых границ, разные области ретикулярной формации выполняют вполне конкретные функции. В частности, именно ее нейроны образуют центры вдоха и выдоха, а также сосудодвигательные центры, управляющие работой сердца и тонусом сосудов (см. главу 10). В ретикулярных ядрах моста – а это главный центр бодрствования – находятся нервные клетки, реагирующие возбуждением практически на все информационные потоки, которые проходят по нашему мозгу. Сюда посылают часть своих импульсов центры эмоций, двигательные центры, нейросети, обеспечивающие мышление, и, что особенно важно, все сенсорные системы. Такой вот «центральный информационный штаб».

В середине XX века, когда стали изучать ретикулярные ядра моста, физиологи сначала пришли в недоумение: нейроны этой области реагировали на звук, свет, прикосновения, запахи. Поначалу их даже назвали «неспецифическими». А потом поняли, что они все же решают вполне специфическую задачу – выполняют функцию информационного (сенсорного в первую очередь) интегратора. То есть, какие бы стимулы на организм ни воздействовали, возбуждение суммируется на нейронах ретикулярных ядер моста, а дальше уже аксоны этих клеток расходятся по всей ЦНС – от коры больших полушарий до спинного мозга – и задают ее тонус.

Благодаря такому принципу организации мы, например, просыпаемся от любого сильного сенсорного сигнала. Неважно, будильник ли зазвонил, кто-то нас потряс за плечо, затекла и потеряла чувствительность рука, захотелось в туалет – мозг способен включиться, если необходимо. Ретикулярные ядра моста «выдернут» нас из сонного состояния, и, соответственно, все в нервной системе и организме сразу заработает активнее. А если мы «обнулим» сенсорные входы, то, скорее всего, быстро начнем дремать. В тихом темном месте человек засыпает именно из-за того, что вокруг ничего не происходит, нет света, звуков, запахов – и сенсорная активация не идет на ретикулярные ядра моста. А вот эмоции и навязчивые мысли часто мешают заснуть. И выключить мыслительные процессы порой гораздо труднее, чем свет в спальне.