Расстройства сна - с точки зрения нейрофизиологии

Эпизодические нарушения сна раздражают и могут приводить к снижению продуктивности на следующий день. Около 15% людей жалуются на постоянные проблемы со сном; на эпизодические нарушения сна жалуются еще 20% людей. По мере старения населения число жалоб возрастает.

Ранее выделяли не меньше 81 различных расстройств сна. Современная «Международная классификация расстройств сна» (International Classification of Sleep Disorders) включает шесть категорий нарушений (Sateia, 2014). Некоторые расстройства сопровождаются бессонницей (инсомнией), которая проявляется трудностями с засыпанием или неудовлетворительным качеством сна.

Другие расстройства проявляются сонливостью в дневное время. Ряд расстройств сопровождается гиперсомнией — проблемами с пробуждением или поддержанием необходимого уровня бодрствования, а также крайней усталостью в период бодрствования. Существует множество причин развития расстройств сна — к таким причинам относят нарушение функции регулирующих сон и бодрствование нейронных систем и непрямое влияние жизненных событий. Ниже рассмотрены некоторые расстройства сна, особенности которых иллюстрируют отдельные элементы структуры сна.

а) Неспособность спать. Бессонница (инсомния) — это расстройство, проявляющееся трудностями засыпания или поддержания сна, а также неудовлетворительным качеством сна. Бессонница является симптомом целого ряда нарушений сна. Изучение природы бессонницы затрудняет вариабельность длительности сна у разных людей (Kay & Buysse, 2017). Те, кто спит мало, считают, что могли бы спать дольше; те, кто спит много, думают, что могли бы спать меньше.

При этом и у тех, и у других структура сна может быть нормальной. В других случаях может наблюдаться изменение цикла сна, из-за которого человек засыпает все позже и позже, или укорочение цикла сна, из-за которого человек все раньше и раньше просыпается. Указанные состояния могут возникать эпизодически или присутствовать постоянно; они негативно влияют на режим бодрствования.

Нарушения сна также могут быть обусловлены особенностями образа жизни, подобными описанным в разд. ниже «Клинические аспекты». Например, позднее засыпание может привести к сдвигу циркадного ритма, из-за которого человек засыпает все позже и позже. Избыточное освещение в помещении и на улице вносит свой вклад в развитие расстройств сна, вызывая десинхронизацию циркадных ритмов.

Причинами некоторых расстройств сна могут быть работа по сменному графику и джетлаг (смена часовых поясов), описанные в отдельной статье на сайте - просим вас пользоваться формой поиска по сайту выше. Другими распространенными причинами нарушений сна являются стресс, длинный рабочий день и несоблюдение режима дня. В 15% случаев основной причиной становится беспокойство по поводу бессонницы.

Больные с депрессией могут спать слишком мало. В 35% случаев бессонница возникает на фоне тревожности и депрессии. Сон пациентов с депрессией имеет свои особенности — переход к фазе быстрого сна происходит очень быстро, совсем как у людей, которые были лишены сна. Для лечения бессонницы применяют седативные и снотворные средства, в том числе барбитураты, амитал натрия и многие другие транквилизаторы.

Такие снотворные препараты действительно помогают заснуть, однако на следующий день человек чувствует себя разбитым и уставшим, что сводит на нет полезный эффект препарата. Хотя снотворные препараты способствуют нормализации медленного сна, они вызывают депривацию быстрого сна. Кроме того, у человека может развиться привыкание или зависимость от препарата; после прекращения приема препарата симптомы бессонницы могут возобновиться. Иногда, не получив желаемого эффекта, пациент начинает увеличивать дозу препарата.

Расстройство, при котором пациенты безуспешно пытаются заснуть, увеличивая дозу препарата, называют бессонницей на фоне зависимости от приема снотворных.

Фатальная семейная бессонница проявляется практически полной неспособностью спать. Как следует из его названия, это заболевание приводит к смерти в течение нескольких месяцев. Заболевание возникает в среднем возрасте — его причиной является мутация гена PRNP в 20-й хромосоме, вследствие которой экспрессируется белок, представляющий собой болезнетворный прион. Мутация обусловливает нарушение сворачивания (третичной структуры) белка, вызывающей цепную реакцию, которая в конечном итоге приводит к гибели клеток головного мозга.

Для фатальной семейной бессонницы характерны такие симптомы, как панические атаки, паранойя, фобии, снижение массы тела и деменция. Это редкое неизлечимое заболевание. Создана модель данного заболевания на мышах, предназначенная для изучения заболевания и поиска способов его лечения.

б) Неспособность бодрствовать. Дневная сонливость может возникать по разным причинам, в том числе из-за плохого сна, нарушения циркадных ритмов и смены часовых поясов. Дж. С. сообщил, что сонливость во время занятий была его хронической проблемой. Он спал не только во время занятий — засыпал каждый раз, когда пытался начать учиться. Он умудрялся заснуть за обеденным столом и в других неподходящих местах. Из-за проблем со сном Дж. С. с трудом закончил школу; учиться в колледже ему тоже было трудно.

Дж. С. часто засыпал, когда сидел неподвижно. Структура его сна была представлена короткими периодами медленноволнового сна длительностью 5-10 мин. Данный паттерн был схож с дневным сном или дремотой во время занятий после бурной ночи — особенностью сна Дж. С. являлись его частота и разрушительный эффект. В конце концов Дж. С. обратился к врачу, который назначил ему Ritaline® — амфетаминоподобный препарат, который стимулирует дофаминергическую систему. Лечение оказалось эффективным.

Исследования пациентов с повышенной дневной сонливостью в условиях сомнологической лаборатории позволили сделать удивительное открытие — одной из причин этого состояния оказалось сонное апноэ, остановка дыхания во сне. Раздел ниже «Клинические аспекты: Сонное апноэ» описывает случай пациента, который каждую ночь постоянно просыпался, чтобы вздохнуть. Такое поведение в ночное время приводило к сильной усталости и попыткам заснуть в течение дня. Одним из факторов развития сонного апноэ является избыточный вес — у людей с избыточным весом может возникать сужение дыхательных путей. Сонное апноэ также может возникать вследствие нарушения функционирования центральных нейронных механизмов регуляции дыхания.

Было высказано предположение, что причиной внезапной младенческой смерти (состояния, при котором спящий ребенок внезапно умирает) может быть сонное апноэ.

Синдром спящей красавицы, также называемый синдромом Клейне—Левина, представляет собой очень редкое заболевание, которое чаще встречается у мальчиков-подростков. Заболевание характеризуется эпизодами чрезмерной сонливости. Один такой эпизод может длиться от 15 до более чем 20 ч. Периоды чрезмерной сонливости могут длиться неделю или дольше и перемежаться периодами сна нормальной длительности. Во время бодрствования у некоторых пациентов наблюдаются повышенный аппетит и гиперсексуальность. Причины заболевания неизвестны, эффективных способов лечения не существует.

в) Клинические аспекты: Сонное апноэ. «Когда я впервые обратился к врачу по поводу бессонницы, мне было 25 лет — это произошло около тридцати лет назад. Я рассказал врачу, что не сплю: мне трудно заснуть, я просыпаюсь много раз за ночь, а в течение дня испытываю усталость и сонливость. Пока я рассказывал, он улыбался и кивал. В глубине души я был в ярости от такого отношения — он совершенно не понимал, через что мне пришлось пройти. Врач задал мне один или два вопроса: не пришлось ли мне в недавнем прошлом пережить смерть близкого друга или родственника и не было ли у меня проблем на работе или в семье?

Получив отрицательный ответ, врач пожал плечами и потянулся за бланком для рецепта. После этого я обращался к бесчисленному множеству врачей, но никто из них не смог мне помочь. Я принимал сотни разных таблеток, чтобы засыпать по ночам, поддерживать бодрствование днем и оставаться спокойным, даже прошел курс психоанализа. Однако я по-прежнему не мог спать по ночам». (Из Dement, 1972, р. 73.) Когда в 1972 г. этот пациент попал в Стэнфордскую клинику расстройств сна (Stanford University Sleep Disorders Clinic), с помощью электродов у него измерили мозговую активность, мышечную активность, траекторию движения глаз и дыхательную активность во время сна.

Наблюдавшие за ним исследователи были поражены, обнаружив, что ему приходится просыпаться, чтобы сделать вдох. Они заметили, что пациент мог не дышать больше минуты, затем просыпаться, хватая ртом воздух, и снова засыпать. Затем все начиналось сначала.

Частота дыхательных движений и уровень кислорода в крови у пациента с сонным апноэ, регистрируемые в фазе быстрого сна, когда наблюдается низкий мышечный тонус. Уровень кислорода в крови повышается после каждого вдоха, а затем постепенно падает до следующего вдоха. За 6 мин этот пациент сделал всего 4 вдоха; здоровый человек за такое же время делает вдохов примерно в 60 раз больше

Сонное апноэ может быть вызвано проблемами в ЦНС, такими как нарушение регуляции дыхательной мускулатуры (центральное апноэ), а также закрытием или сужением верхних дыхательных путей (обструктивное апноэ). Когда человек с апноэ перестает дышать во сне, он может полностью проснуться, после чего ему трудно заснуть снова, или много раз за ночь просыпаться наполовину, чтобы дышать.

Сонное апноэ встречается во всех возрастных группах у людей обоего пола. Та или иная форма апноэ присутствует у 30% людей старше 65 лет. Сонное апноэ встречается даже у детей; в ряде случаев это состояние становится причиной синдрома внезапной детской смерти (СВДС), также называемого «смертью в колыбели», при котором здоровые дети внезапно умирают во сне. Обструктивное апноэ чаще встречается у людей с избыточным весом и храпящих людей — избыточный вес и храп приводят к закрытию дыхательных путей.

Способами лечения сонного апноэ являются снижение веса, применение маски для лица, обеспечивающей создание отрицательного давления и открытия дыхательных путей, использование приспособлений для расширения верхних дыхательных путей, а в особо тяжелых случаях — хирургическое вмешательство. В отсутствие лечения сонное апноэ может привести к повышению артериального давления и другим сердечно-сосудистым заболеваниям, проблемам с памятью, увеличению массы тела, импотенции, головной боли и повреждениям мозга вследствие недостаточности кислорода (Correa et al., 2015).

г) Нарколепсия. Нарколепсия — это редкое расстройство, симптомами которого являются сонный паралич, катаплексия, гипнагогические галлюцинации и повышенная дневная сонливость, которая возникает даже у выспавшихся людей. Больные также жалуются на затуманивание сознания, недостаток энергии и концентрации, провалы в памяти, сниженное настроение, а иногда и на крайнее утомление. В структуре нормального сна (разе быстрого сна предшествует фаза медленного сна, а пациенты с нарколепсией сразу переходят в фазу быстрого сна.

При сонном параличе атония и сновидения могут возникать одновременно при засыпании или пробуждении. Сонный паралич является симптомом нарколепсии, однако он встречается у не страдающих нарколепсией людей. Л.М., студентка-старшекурсница, вспомнила такой случай: однажды, когда Л. М. только заснула, в комнату зашла ее соседка. Л. М. проснулась и попыталась спросить соседку, не хочет ли она утром сходить на каток, но не смогла сказать ни слова. Она попыталась повернуть голову, чтобы посмотреть на соседку, и обнаружила, что парализована. Л. М. почувствовала ужас — ей показалось, что в туалете притаилось какое-то существо, поджидая ее соседку.

Она попыталась закричать, но смогла издать только резкий булькающий звук. Услышавшая странные звуки соседка вывела Л. М. из оцепенения, ударив подушкой.

Сонный паралич — обычное явление. Неформальные опросы на занятиях показывают, что с ним сталкиваются около трети студентов. Атония обычно сопровождается страхом или даже ужасом. По-видимому, при сонном параличе, в момент наступления или завершения сна, человек частично пребывает на стадии быстрого сна. Спящий видит сны, он парализован, но при этом как будто бы бодрствует. Если сонный паралич возникает на этапе пробуждения, причиной паралича и возникновения видений может быть продолжающийся эпизод быстрого сна.

Катаплексия — это характерная для фазы быстрого сна атония, которая возникает в период активного бодрствования. Человек внезапно теряет мышечный тонус и падает — быстро или медленно. Внезапное падение может стать причиной травм. Пусковым механизмом катаплексии может стать возбуждение или смех. В состоянии атонии человек видит воображаемых существ и слышит несуществующие голоса — это называют гипнагогическими галлюцинациями. Когда человек переходит в состояние катаплексии с гипнагогическими галлюцинациями, создается впечатление, что он одновременно пребывает в фазе быстрого сна и продолжает бодрствовать.

Нарколепсия может иметь наследственные причины. В 1970 г. Уильям Демент (William Dement) получил щенков доберман-пинчера, а затем — щенков лабрадора-ретривера, у которых наблюдались признаки катаплексии. Заболевание наследуется как рецессивный признак — для того чтобы оно проявилось, собака должна унаследовать соответствующий ген и от матери, и от отца. Потомков этих щенков и других собак, у которых было выявлено то же заболевание, используют в качестве модели заболевания на животных для изучения нейронных механизмов заболевания и поиска способов его лечения.

P.S. Слово «катаплексия» происходит от греческого слова kataplessein — смятение. Слово «гипнагогический» происходит от греческих слов hypnos — сон и agogos — ведущий к чему-либо.

Джером Сигел (Jerome Siegel, 2004) исследовал причины нарколепсии у собак. Он обнаружил, что нейроны голубого пятна ствола мозга переходили в неактивное состояние, а нейроны крупноклеточного ядра продолговатого мозга активировались во время приступов катаплексии — точно так же, как во время быстрого сна. Исследуя анатомическое строение головного мозга собак с нарколепсией, Сигел также выявил дегенерацию нейронов гипоталамуса и миндалины.

Исследования показали, что некоторые из таких пораженных нейронов вырабатывают пептидный нейромедиатор, называемый орексином (гипокретином), который выполняет функцию сигнальной молекулы, участвующей в поддержании бодрствования. Вырабатывающие орексин клетки, которые располагаются в гипоталамусе, проецируются на многие другие области мозга. Их организация похожа на организацию неспецифических систем активации, которые используют ацетилхолин и серотонин; вырабатывающие орексин клетки также активируют эти системы. Благодаря множеству проекций на другие области мозга орексиновые нейроны участвуют в поддержании бодрствования (Mieda, 2017).

Чтобы проверить, связана ли нехватка орексина с нарколепсией, ученые получили мышей, у которых отсутствует кодирующий выработку орексина ген. Когда мыши вели себя более активно, например во время кормления, у них возникали приступы катаплексии. Такие результаты указывают на участие орексиновой системы в производстве связанного с бодрствованием поведения. Помимо генетических факторов, причиной нарколепсии у человека может быть аутоиммунный процесс -иммунная система атакует и уничтожает орексиновые нейроны.

д) Поведенческие расстройства фазы быстрого сна. В отдельной статье на сайте (просим вас пользоваться формой поиска по сайту выше) мы рассказали об эксперименте Жуве (Jouvet) на кошках с повреждениями голубого пятна ствола мозга. В фазе быстроволнового сна у них не возникала атония, поэтому они воспроизводили сюжеты своих сновидений. Поведенческие расстройства фазы быстрого сна (фаза быстрого сна без атонии) представляют собой подобные описанным Жуве состояния, которые встречаются у человека. Они могут быть обусловлены генетическими факторами или связанными со старением неврологическими нарушениями.

Люди с поведенческими расстройствами фазы быстрого сна ведут себя так, как будто воспроизводят сюжеты своих снов (Mahowald & Schenck, 2015). Шенк и его коллеги (Schenck et al., 1986) описали поведение 67-летнего пациента, которому снилось, что кто-то стреляет в него с крыши. Во сне он решил подлезть с другой стороны, чтобы выстрелить в ответ. Проснувшись, он обнаружил себя стоящим на коленях у кровати -его руки были вытянуты, как будто бы он держал винтовку, готовясь выстрелить.

Сновидение было достаточно ярким, но пациент ничего не слышал и чувствовал страх. Такие переживания описывают многие пациенты. Большинство из них — пожилые люди, перенесшие черепно-мозговые травмы или заболевания мозга. Поведенческие расстройства фазы быстроволнового сна в основном лечат препаратами бензодиазепинового ряда и противотревожными средствами, которые блокируют фазу быстрого сна.

е) Закрепление изученного. Прежде чем продолжить, проверьте себя.
1. К расстройствам фазы медленного сна относят ______ , при которой человек испытывает трудности с засыпанием по ночам, и ______ , при которой человек, против своей воли, засыпает в дневное время.
2. Медикаментозное лечение бессонницы, в том числе с помощью седативных и снотворных препаратов, может привести к ______ : для достижения желаемого эффекта может потребоваться увеличение дозы.
3. К расстройствам фазы быстрого сна относят ______ , при котором человек просыпается, но не способен двигаться и испытывает страх, и ______ , при которой человек может утратить мышечный тонус в период бодрствования и упасть.
4. У человека, воспроизводящего сюжеты своих снов, который страдает ______ , может быть повреждено ______ .
5. Расскажите о роли орексиновых нейронов в поддержании активного бодрствования.

ж) Ответы на вопросы для самоконтроля:
1. Бессонницу; нарколепсию.
2. Бессоннице на фоне зависимости от приема снотворных.
3. Сонный паралич; катаплексию.
4. Поведенческим расстройством фазы быстрого сна (фаза быстрого сна без атонии); ядро, прилежащее к голубому пятну.
5. Орексин — пептидный нейромедиатор. Вырабатывающие орексин клетки располагаются в гипоталамусе и проецируются на многие другие области головного мозга, что позволяет им активировать связанные с ними системы. Орексин, вероятно, является одним из многих факторов, поддерживающих поведение при бодрствовании, поскольку животные с нарколепсией могут бодрствовать, но затем впадают в сон.

- Читать далее "Что сон может рассказать о сознании - с точки зрения нейрофизиологии"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 29.10.2023