Rambler's Top100 Service
Поиск   
 
Обратите внимание!   BOAI: наука должна быть открытой Обратите внимание!
 
  Наука >> Психология >> Общая психология | Популярные статьи
 Написать комментарий  Добавить новое сообщение

Стресс, сон и нейропептиды

В.М.Ковальзон
Опубликовано в журнале "Природа", N 5, 1999 г.
В начало

Владимир Матвеевич Ковальзон, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Института проблем экологии и эволюции им.А.Н.Северцова РАН, член правления Международного научно-практического общества сомнологов. Специалист по экспериментальному изучению сна. Неоднократно публиковался в "Природе".

Вольтер в своем "Кандиде" рассказывает старинную восточную притчу о двух лягушках, попавших в горшок со сметаной. Одна из них, осознав безнадежность ситуации, смирилась с судьбой и утонула. Вторая же продолжала барахтаться, пока не сбила сметану в масло и не выскочила наружу. Эта мудрая история наглядно иллюстрирует два крайних типа поведения в стрессорной ситуации: так называемую поисковую активность и отказ от поиска выхода из создавшегося положения. Термин "поисковая активность" был введен в психофизиологию лет пятнадцать назад отечественными учеными - В.С.Ротенбергом и В.В.Аршавским. У животных поиск проявляется в "исследовательской" активности, агрессии или бегстве, а отказ от него - в замирании со всеми признаками страха.

Поисковая активность - важнейший психологический механизм, который повышает вероятность выживания проявляющих ее особей, по сравнению с другими, остающимися пассивными в трудных ситуациях. Благодаря поисковой активности возрастает устойчивость организма к вредным воздействиям, поэтому научное ее обоснование значительно изменяет и дополняет теорию стресса Ганса Селье. Согласно последней, под влиянием сильного внешнего стимула после кратковременного периода перестройки, адаптации, наступает состояние повышенной устойчивости организма. Но через более или менее длительное время при продолжении внешнего действия этот период внезапно и без всяких дополнительных условий сменяется фазой истощения, и сопротивляемость резко падает. Возникает ситуация, когда положительное действие стресса, мобилизующего ресурсы организма, переходит в свою противоположность.

Впоследствии Селье ввел понятия "хороший" и "плохой стресс", или дистресс. В книге "Стресс без дистресса" он подчеркивает, что не знает, почему "стресс рухнувшей надежды" с большей вероятностью, чем, например, стресс от чрезмерной физической нагрузки, приводит к развитию заболевания. Где тот "гомункулус" в нашем мозгу, который отделяет "хорошие" стрессорные воздействия от "плохих"?

В рамках традиционного подхода это действительно необъяснимо, поскольку он базируется на представлении об организме как "страдательном" и пассивном объекте приложения стрессорных воздействий. Между тем и человеку, и высшим животным свойственно различное поведение, и есть основание полагать, что в экстремальных условиях именно данный фактор определяет степень устойчивости организма. В специальной серии исследований Ротенберг и Аршавский продемонстрировали, что активный поиск и пассивность у крыс и кроликов оказывают противоположное влияние на течение искусственно вызванных патологий - эпилепсии, аллергического отека, аритмии сердца и др.

Изучение психофизиологических аспектов устойчивости человека к стрессу показывает, что различные виды повседневного, эмоционального стресса служат одним из основных факторов, нарушающих естественный сон. С другой стороны, нарушения сна весьма важны для индивидуальной устойчивости к эмоциональному стрессу. Специальная общественная комиссия "Сон, катастрофы и социальная политика", созданная в США в 1988 г., пришла к выводу, что стресс и связанные с ним хронические нарушения сна-бодрствования, свойственные урбанизированному человечеству, - одна из главных причин различных инцидентов и катастроф, в том числе Чернобыльской аварии. Характер производственной деятельности современного человека диктует необходимость строгого соблюдения гигиены сна, в то время как его образ жизни плохо согласуется с этими требованиями1. Изучение взаимосвязи психофизиологических механизмов стресса и сна поможет решить эту проблему.

Естественный сон включает в себя по сути два состояния - медленный (медленноволновый, ортодоксальный) сон и быстрый (парадоксальный) сон, столь же принципиально отличные друг от друга, сколь и от бодрствования. Наличие двух фаз "внутри" естественного сна, открытое 40-45 лет назад американскими психологами Н.Клейтманом, Ю.Азеринским и В.Дементом, а также французским нейрофизиологом М.Жуве, и поныне остается одним из самых загадочных и интригующих в современной психофизиологии. Действительно, во время сна, когда все органы чувств "выключены", периодически возникает чрезвычайно высокая активность головного мозга и других систем организма, за исключением мышечной, которая, напротив, полностью подавлена. Именно в это время, в период парадоксальной фазы, человек видит сновидения.

Парадоксальный сон обнаружен у всех исследованных теплокровных животных - млекопитающих и птиц. Несмотря на громадное количество работ, посвященных изучению обеих фаз сна, вопрос "для чего нужен сон?" и поныне остается риторическим. Однако имеются некоторые данные, свидетельствующие о наличии особо тесных, интимных взаимоотношений между механизмами сна и эмоционального стресса. В свое время мы провели обширное исследование на белых крысах, которых подвергали разнообразным воздействиям2.

Одних животных на четверо суток помещали на маленькие островки, окруженные водой. Такая методика уже давно применяется на подопытных животных для искусственного лишения сна, особенно парадоксального: когда мышцы расслабляются, животные падают в воду. Других крыс погружали на один час в холодную воду или помещали в тесные банки. Наконец, две группы крыс лишали парадоксального сна, используя разработанный нами прием. Животных, находящихся в комфортных условиях с изобилием воды и пищи, при появлении на регистрирующих приборах признаков парадоксального сна будили, раздражая "центр бодрствования" слабым электрическим током. Поскольку раздражение поступало в глубину головного мозга, в область ретикулярной формации ствола, минуя органы чувств, животное не ощущало его как навязанное и потому не испытывало отрицательных эмоций и других побочных последствий, неизбежных, если бы их будили, скажем, шумом или прикосновением.

Эмоциональность крыс до и после воздействия оценивали с помощью специальных тестов. Сразу после испытания определяли массу двух гормональных желез - надпочечников и тимуса (вилочковой железы, основного органа иммунной системы), которые четко реагируют на стресс: поскольку надпочечники начинают производить больше гормонов, они увеличиваются в размере, а тимус, наоборот, уменьшается. Кроме того, классический признак стресса - появление язв желудка, поэтому у подопытных крыс под микроскопом изучали состояние его слизистой оболочки. Что же обнаружилось? Крысы вообще весьма устойчивы к различным сильным воздействиям.

Однако четырехсуточное пребывание на островках вызывало у них сильнейший стресс: животные выглядели измученными и больными, резко теряли в весе, шерсть взъерошивалась; значительно увеличивались надпочечники, а тимус уменьшался, появлялись язвы желудка. Когда же животных снимали с "островка опасности", поисковая активность резко повышалась и снижался уровень страха (отказа от поиска). Крысы же, испытавшие только стрессорное воздействие, поведение не меняли, хотя увеличение надпочечников и уменьшение тимуса у них были такими же.

Точно так же вели себя и крысы, лишенные парадоксального сна методом пробуждений. Таким образом, ни стресс в отдельности, ни лишение парадоксального сна не влияли на эмоциональность животных, а лишь их сочетание, возникавшее при пребывании подопытных животных на островках. Однако наиболее интересным фактом, обнаруженным в этом исследовании, оказалось небольшое, но статистически достоверное Уменьшение веса надпочечников и тенденция к увеличению веса тимуса у крыс, лишенных парадоксального сна методом пробуждений, т.е. некий антистрессорный сдвиг в организме! Иными словами, при отсутствии парадоксальной фазы сна подавлялась система стресса.

Рис.1. Диаграмма, иллюстрирующая показатели стресса (масса надпочечников -показана цветом - и тимуса) в трех группах крыс по сравнению с контрольными группами(100%).: слева - лишенных сна методом пробуждений, в центре - подвергавшихся стрессу, справа - сидевших на островках.

В то время мы не могли найти физиологического объяснения этому факту, поскольку в организме не было известно веществ, способных подавить гормональную ось стресса: гипоталамус- гипофиз-кора надпочечников. Гипоталамус - небольшое образование на нижней поверхности головного мозга - выделяет пептидный гормон кортиколиберин. Регуляторные пептиды - это сравнительно недавно открытые фрагменты белков, продукты их прицельного расщепления, эволюционно древние передатчики; они широко распространены в организме и играют важную роль в целом ряде физиологических процессов. Пептиды мозга, нейропептиды, в целом живут в организме дольше, чем "классические" нейропередатчики (аденозин, ацетилхолин, $\gamma$-аминомасляная кислота, гистамин, глутаминовая кислота, дофамин, норадреналин, серотонин), менее специфичны по отношению к белкам-рецепторам, с которыми они связываются; они переносятся током ликвора (спинномозговой жидкости) и диффундируют по межклеточной жидкости, влияя на более обширные области в мозге, иногда довольно удаленные от места выброса.

Итак, нейропептид кортиколиберин, действуя на переднюю часть гипофиза (нижнего придатка мозга), вызывает секрецию другого пептидного гормона - кортикотропина. Тот в свою очередь стимулирует кору надпочечников, вырабатывающую гормоны иной химической природы - кортикостероиды, оказывающие мощное влияние на все органы и ткани, включая и головной мозг. Под воздействием кортикостероидов в организме развивается стресс-реакция: усиливаются обменные процессы, подавляются иммунные и воспалительные реакции, меняется концентрация нейропередатчиков в различных отделах мозга, повышается секреция и кислотность желудочного сока и др. Легко проникая в головной мозг, стероидные гормоны тормозят выработку кортиколиберина, и стрессорная реакция затухает как бы сама собой, по принципу отрицательной обратной связи.

Рис.2. Гормональная ось стресса.


1Корен С. Тайны сна. М., 1997.
2Ковальзон В.М. Парадоксы парадоксального сна // Природа. 1982. N 8. С.74-79.

Вперед


Написать комментарий
 Copyright © 2000-2015, РОО "Мир Науки и Культуры". ISSN 1684-9876 Rambler's Top100 Яндекс цитирования