Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Состояние мозга и состояние сознания
Brain state and state of consciousness
Бодрствование – это ежедневно повторяющееся состояние мозга и сознания, при котором человек осознает себя и демонстрирует последовательные когнитивные и поведенческие реакции на окружающий мир. Нахождение в состоянии бодрствования противоположно сну, когда большинство внешних стимулов исключается из нейронной обработки.
Wakefulness is a daily recurring brain state and state of consciousness in which an individual is conscious and engages in coherent cognitive and behavioral responses to the external world. Being awake is the opposite of being asleep, in which most external inputs to the brain are excluded from neural processing.
Влияние на мозг
Чем дольше мозг находится в состоянии бодрствования, тем выше частота синхронных импульсов нейронов коры головного мозга. После продолжительного сна скорость и синхронность импульсации нейронов снижаются. Еще одним следствием бодрствования является уменьшение запасов гликогена в астроцитах, которые обеспечивают нейроны энергией. Исследования показали, что одна из основных функций сна – восстановление этого запаса энергии в виде гликогена.
The longer the brain has been awake, the greater the synchronous firing rates of cerebral cortex neurons. After sustained periods of sleep, both the speed and synchronicity of the neurons firing are shown to decrease. Another effect of wakefulness is the reduction of glycogen held in the astrocytes, which supply energy to the neurons. Studies have shown that one of sleep's underlying functions is to replenish this glycogen energy source.
Поддержка мозгом
Пробуждение возникает в результате сложного взаимодействия множественных систем нейротрансмиттеров, зарождающихся в стволе мозга и восходящих через средний мозг, гипоталамус, таламус и базальное ядро. Задний гипоталамус играет ключевую роль в поддержании корковой активации, лежащей в основе бодрствования. Несколько систем, происходящих из этой части мозга, контролируют переход от бодрствования ко сну и от сна к бодрствованию. Гистаминовые нейроны в туберомамиллярном ядре и прилегающем заднем гипоталамусе проецируются во весь мозг и являются наиболее селективной системой, связанной с бодрствованием, из идентифицированных на данный момент в мозге. Другой ключевой системой является система, обеспечиваемая орексинами (также известными как гипокретины) – проецирующими нейронами. Они расположены в областях, соседствующих с гистаминовыми нейронами, и, подобно им, широко проецируются в большинство областей мозга и ассоциируются с возбуждением. Дефицит орексина был установлен как причина нарколепсии. Исследования показывают, что орексиновые и гистаминовые нейроны играют различные, но взаимодополняющие роли в контроле бодрствования, при этом орексин больше вовлечен в бодрствующее поведение, а гистамин – в когнитивные функции и активацию корковой ЭЭГ. Предполагается, что плод не находится в состоянии бодрствования, а бодрствование возникает у новорожденного из-за стресса, связанного с рождением, и сопутствующей активации голубого пятна.
Wakefulness is produced by a complex interaction between multiple neurotransmitter systems arising in the brainstem and ascending through the midbrain, hypothalamus, thalamus and basal forebrain. The posterior hypothalamus plays a key role in the maintenance of the cortical activation that underlies wakefulness. Several systems originating in this part of the brain control the shift from wakefulness into sleep and sleep into wakefulness. Histamine neurons in the tuberomammillary nucleus and nearby adjacent posterior hypothalamus project to the entire brain and are the most wake selective system so far identified in the brain. Another key system is that provided by the orexins (also known as hypocretins) projecting neurons. These exist in areas adjacent to histamine neurons and like them project widely to most brain areas and associate with arousal. Orexin deficiency has been identified as responsible for narcolepsy. Research suggests that orexin and histamine neurons play distinct, but complementary roles in controlling wakefulness with orexin being more involved with wakeful behavior and histamine with cognition and activation of cortical EEG. It has been suggested the fetus is not awake, with wakefulness occurring in the newborn due to the stress of being born and the associated activation of the locus coeruleus.