Сосудистая теория сна
Итальянский физиолог Ж. Моссо выдвинул исторически первую концепцию механизмов сна. Ее главный постулат гласит, что засыпание является следствием анемизации (обескровливания) головного мозга.
Для доказательства ученый использовал сконструированную им «кровать-весы». Испытуемого укладывали на тщательно уравновешенную платформу. По мере погружения человека в сон ножной конец кровати опускался, а головной — поднимался. Это демонстрировало перераспределение кровотока и отток крови к нижним конечностям.
Несмотря на достоверность самого факта изменения гемодинамики, научное сообщество признало теорию неубедительной. Главный аргумент критиков заключался в невозможности установить истинную причинно-следственную связь: является ли перераспределение крови физиологической причиной сна или лишь его вегетативным следствием.
Гуморальная теория: концепция гипнотоксинов
В 1920-х годах бельгийские исследователи Лежандр и Пьеро предложили гуморальную модель. По их мнению, в период бодрствования в крови накапливаются особые вещества — гипнотоксины (или кенотоксины), которые провоцируют засыпание.
В качестве доказательства был проведен эксперимент: собаку насильственно лишали сна, заставляя непрерывно двигаться на тредбане (беговой дорожке) в течение суток. Затем кровь утомленного животного переливали отдохнувшей бодрствующей собаке, после чего реципиент немедленно засыпал.
Данная концепция также подверглась жесткой критике:
- Фактор стресса. Животное на беговой дорожке испытывало колоссальное физическое перенапряжение. Перелитые вещества могли быть продуктами мышечного утомления или стресса, а не специфическими регуляторами сна.
- Феномен сиамских близнецов. В наблюдениях Т.Т. Алексеевой за неразделившимися близнецами с общим кровообращением было установлено, что дети могли демонстрировать независимые циклы сна и бодрствования (одна девочка спала, другая бодрствовала). Следовательно, гуморальные факторы периферической крови не могут считаться единственной причиной засыпания.
Нейрохимические факторы мозга и ликвора
Современная физиология трансформировала гуморальную теорию, сместив акцент на нейрохимические процессы внутри центральной нервной системы (ЦНС).
Американский исследователь Р. Папенхаймер доказал локализацию гуморальных факторов в мозге. Он лишал коз сна на двое суток, после чего забирал у них спинномозговую жидкость (ликвор). Введение этого ликвора бодрствующим кошкам вызывало у них немедленный сон. Это подтвердило, что фактор сна (в литературе упоминается как «фактор S») образуется и действует преимущественно на уровне спинномозговой жидкости и структур мозга.
Пептид дельта-сна и другие регуляторы
Исследователь М. Монье экспериментально вызывал сон у кроликов с помощью электрического раздражения переднего гипоталамуса. Из тканей таламической и гипоталамической зон этих животных удалось выделить специфический олигопептид, состоящий из 9 аминокислот (Тир-Ала-Гли-Гли-Асп-Ала-Сер-Гли-Глу).
При введении этого соединения бодрствующим животным на электроэнцефалограмме появлялись медленные высокоамплитудные дельта-волны. Вещество получило название пептид, вызывающий дельта-сон (DSIP). Это открытие стимулировало поиск эндогенных факторов, образующихся в самом головном мозге.
Помимо этого, выявлено влияние других биологически активных веществ на цикл сна:
- Увеличивают продолжительность сна: интерлейкин 1, простагландин $D_2$.
- Препятствуют развитию сна: простагландин $E_2$, $\alpha$-меланоцитостимулирующий гормон гипофиза.
Критика гуморальной теории легко вспоминается через образ сиамских близнецов: «Кровь одна, а сны разные». Это доказывает, что периферическая кровь не является главным дирижером сна.
Вопросы с занятий и экзамена
В чем слабое место сосудистой теории Ж. Моссо?
Невозможность отличить причину от следствия. Отток крови от головы к ногам действительно происходит при засыпании, но является сопутствующим изменением сосудистого тонуса, а не первопричиной торможения коры мозга.
Что такое гипнотоксины?
Это гипотетические вещества, которые, согласно теории Лежандра и Пьеро, накапливаются в крови во время длительного бодрствования и инициируют процесс засыпания. Позже выяснилось, что в их опытах это были скорее продукты стресса и утомления.
Как эксперимент с сиамскими близнецами опровергает классическую гуморальную теорию?
Близнецы имеют общую систему кровообращения. Если бы вещества в крови были единственной причиной сна, дети бы засыпали строго одновременно. На практике же состояния их ЦНС функционируют независимо.
Что ещё разобрать по теме
- Изменение секреции гормонов в различные фазы сна
- Электроэнцефалографическая картина медленноволнового дельта-сна
- Роль переднего гипоталамуса в индукции тормозных процессов
- Синтез и функции нейропептидов в центральной нервной системе
Разберите тему целиком в курсе «Физиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Гуморальная и сосудистая теории сна» и ещё 4 085 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 106 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Сон»
Бесплатные видеоуроки: физиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.