![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
systemityПродолжение. Часть I: systemity.livejournal.com/
Часть II:systemity.livejournal.com/
Часть III:systemity.livejournal.com/
Часть V:systemity.livejournal.com/63520.html
Пока мы бодрствуем, наше сознание активно работает и наши органы чувств реагируют на окружающую нас действительность. Эта информация непрерывно записывается в нашей памяти, частично осмысляется и приводится в порядок, поступая в долговременную память (ДП), а частично аккумулируется в промежуточной памяти (ПП) в неразобранном виде. Как уже говорилось, первичная информация от наших органов чувств поступает в сенсорные резервуары памяти (СП), после чего в резервуаре кратковременной памяти (КП) консолидируется в отдельные образы и эпизоды. Этот этап необходим постольку, поскольку информация в долговременной памяти сохраняется именно в консолидированном виде. Почувствовав запах знакомых духов, вы можете вспомнить, что десять лет назад были на концерте и этот специфический запах духов исходил из рядом сидевшей женщины. Затем вы вспомните, где этот концерт проходил, можете вспомнить программу, имя дирижера и даже облик этой женщины, которую вы ни за что бы не вспомнили просто так. Ниже я скажу о дублёре кратковременной памяти, которая осуществляет обратный процесс - деконсолидации или расщеплении информации (дКП). При бодрствовании процесс переноса информации из ПП в ДП затруднён тем, что на хранящуюся информацию непрерывно накладывается вновь поступающая. Экстракция информации из ПП в ДП осуществляется на основе ассоциаций непосредственно из КП и в основном из ПП. Если информация, поступающая в ПП, периодически дублируется, то она легче экстрагируется в ДП.
Процесс наведения порядка в ПП требует затраты энергии в виде АТФ. При бодрствовании синтезируемая АТФ расходуется кроме того и на множество других процессов, требующих затраты энергии. Наступает момент, когда упорядочение информации, хранящейся в ПП, становится всё более затруднительным, расход АТФ возрастает, а эффективность использования АТФ падает. В процессе бодрствования наш организм синтезирует и тратит огромные количества энергии в виде АТФ. Если мы просто лежим на кушетке, ничего не делая, то за сутки такого безделия наш организм синтезирует около 4кг АТФ, которые тутже идут в дело. Но даже когда мы спим, интенсивность нашего обмена снижается всего на 10-15%. При наличии некоторых дублирующих механизмов синтеза АТФ, подавляющее количество этого источника энергии производится в присутствии кислорода из глюкозы, которая хранится в виде гликогена. Как я уже говорил, АТФ синтезируется из аденозина и трёх фосфатных групп. В активном состоянии в клетках весь аденозин превращается в АТФ, но если скорость разложения АТФ, т.е. скорость отщепления фосфатных групп начнёт превышать некоторый предел, то, как говорят химики, обратимая реакция синтеза-разложения АТФ начнёт смещаться влево и в межклеточной среде начнёт накапливаться аденозин. Аденозин начнёт действовать на специальные рецепторы, которые в итоге приведут к состоянию сонливости, к желанию спать.
Механизм взаимодействия астроцитов с нейронами исключительно сложен. Он включает в себя экскрецию кальция, глутамата и других веществ по очень непростой схеме. Последние несколько лет в этой области проводятся чрезвычайно интенсивные исследования. Приводя брутто-схемы из области сна и сновидений для читателя, необременённого избытком знаний в биохимии, физиологии и анатомии мозга, я не говорю о предполагаемой локализации тех или иных резурвуаров памяти в мозге и не пытаюсь фантазировать по поводу механизмов экскреции аденозина. Всё это в данном случае не играет существенной роли. Моя задача - обратить внимание на то, что тяга ко сну вызывается не какими-то мифическими гормонами, действующими под влиянием факторов внешней среды, а естественным механизмом, связанным со стиранием памяти (я думаю, что читатель не забыл то, с чего я начал эту статью: в соответствии с принципом Р.Ландауэра стирание информации требует затраты энергии в виде АТФ). Рецепторы аденозина могут быть блокированы кофеином, который представляет собой вещество, химически родственное аденозину. Вот почему кофе и чай могут на время отбить желание спать.
Как я уже говорил, принято считать, что сон состоит из совокупности пяти фаз, и эта совокупность фаз может несколько раз повторяться. Первые две фазы сна - фазы дремоты по 15 и 20 минут. В третьей фазе сна - глубоком сне - глаза, закрытые веками, медленно движутся из стороны в сторону. В четвёртой фазе - фазе ещё более глубокого сна - сердечный ритм и дыхание замедляются, температура мозга и тела снижается. Первые четыре фазы принято обозначать, как медленный сон. Примерно через пол часа наступает пятая стадия сна (стадия REM, которая иногда называется стадией быстрого или парадоксального сна). Для этой стадии характерно очень быстрое движение глаз из стороны в сторону. Тонус мышц полностью пропадает. Остаются активными только глазодвигательные мышцы, мышцы слуховых косточек и диафрагма. Сердечные и дыхательные ритмы учащаются, температура и давление поднимаются. Получается, что у спящего при полной обездвиженности мозг очень активен.
После примерно 10 минут стадии парадоксального сна весь цикл из пяти стадий повторяется, причём на более поздних циклах сна продолжительность REM-стадии увеличивается. Это, так сказать, классическая структура сна, когда человек спит в нормальных условиях. В условиях, когда очень уставший человек спит на ходу, вся описанная последовательность сна может нарушаться. Я, например, описал случай, когда мой довольно длинный и складный сон длился приблизительно 3 секунды: http://1001.vdv.ru/arc/
Согласно гипотезе, которую я здесь описываю, сон позволяет мозгу выполнять две основные функции:
I. Ревитализацию долговременной памяти (ДП), постоянную профилактику ассоциативной структуры долговременно памяти, установление более гибких и легче мобилизуемых связей между отдельными кластерами памяти, т.е., примитивно говоря, функцию не давать памяти костенеть. Если бы не ежесуточный регулярный сон, то человек ещё до поступления в первый класс школы приобретал бы старческое слабоумие. Эта функция ревитализации рассчитана на поддержание сознания на должном уровне в течение всей жизни человека. Понятно, что, если человек эпизодически не спит по нескольку дней, то это врядли отразится на его умственных способностях. При регулярных же недосыпаниях это обязательно скажется на его памяти при старении.
II. Очистку промежуточной памяти (ПП) от ненужной информации, которую мы запоминаем механически, которая логически не связана, обрывочна, не ассоциируется с информацией, хранящейся в ДП, словом, представляет собой информационный мусор.
(Продолжение следует).
Часть II:systemity.livejournal.com/
Часть III:systemity.livejournal.com/
Часть V:systemity.livejournal.com/63520.html
Пока мы бодрствуем, наше сознание активно работает и наши органы чувств реагируют на окружающую нас действительность. Эта информация непрерывно записывается в нашей памяти, частично осмысляется и приводится в порядок, поступая в долговременную память (ДП), а частично аккумулируется в промежуточной памяти (ПП) в неразобранном виде. Как уже говорилось, первичная информация от наших органов чувств поступает в сенсорные резервуары памяти (СП), после чего в резервуаре кратковременной памяти (КП) консолидируется в отдельные образы и эпизоды. Этот этап необходим постольку, поскольку информация в долговременной памяти сохраняется именно в консолидированном виде. Почувствовав запах знакомых духов, вы можете вспомнить, что десять лет назад были на концерте и этот специфический запах духов исходил из рядом сидевшей женщины. Затем вы вспомните, где этот концерт проходил, можете вспомнить программу, имя дирижера и даже облик этой женщины, которую вы ни за что бы не вспомнили просто так. Ниже я скажу о дублёре кратковременной памяти, которая осуществляет обратный процесс - деконсолидации или расщеплении информации (дКП). При бодрствовании процесс переноса информации из ПП в ДП затруднён тем, что на хранящуюся информацию непрерывно накладывается вновь поступающая. Экстракция информации из ПП в ДП осуществляется на основе ассоциаций непосредственно из КП и в основном из ПП. Если информация, поступающая в ПП, периодически дублируется, то она легче экстрагируется в ДП.
Процесс наведения порядка в ПП требует затраты энергии в виде АТФ. При бодрствовании синтезируемая АТФ расходуется кроме того и на множество других процессов, требующих затраты энергии. Наступает момент, когда упорядочение информации, хранящейся в ПП, становится всё более затруднительным, расход АТФ возрастает, а эффективность использования АТФ падает. В процессе бодрствования наш организм синтезирует и тратит огромные количества энергии в виде АТФ. Если мы просто лежим на кушетке, ничего не делая, то за сутки такого безделия наш организм синтезирует около 4кг АТФ, которые тутже идут в дело. Но даже когда мы спим, интенсивность нашего обмена снижается всего на 10-15%. При наличии некоторых дублирующих механизмов синтеза АТФ, подавляющее количество этого источника энергии производится в присутствии кислорода из глюкозы, которая хранится в виде гликогена. Как я уже говорил, АТФ синтезируется из аденозина и трёх фосфатных групп. В активном состоянии в клетках весь аденозин превращается в АТФ, но если скорость разложения АТФ, т.е. скорость отщепления фосфатных групп начнёт превышать некоторый предел, то, как говорят химики, обратимая реакция синтеза-разложения АТФ начнёт смещаться влево и в межклеточной среде начнёт накапливаться аденозин. Аденозин начнёт действовать на специальные рецепторы, которые в итоге приведут к состоянию сонливости, к желанию спать.
Механизм взаимодействия астроцитов с нейронами исключительно сложен. Он включает в себя экскрецию кальция, глутамата и других веществ по очень непростой схеме. Последние несколько лет в этой области проводятся чрезвычайно интенсивные исследования. Приводя брутто-схемы из области сна и сновидений для читателя, необременённого избытком знаний в биохимии, физиологии и анатомии мозга, я не говорю о предполагаемой локализации тех или иных резурвуаров памяти в мозге и не пытаюсь фантазировать по поводу механизмов экскреции аденозина. Всё это в данном случае не играет существенной роли. Моя задача - обратить внимание на то, что тяга ко сну вызывается не какими-то мифическими гормонами, действующими под влиянием факторов внешней среды, а естественным механизмом, связанным со стиранием памяти (я думаю, что читатель не забыл то, с чего я начал эту статью: в соответствии с принципом Р.Ландауэра стирание информации требует затраты энергии в виде АТФ). Рецепторы аденозина могут быть блокированы кофеином, который представляет собой вещество, химически родственное аденозину. Вот почему кофе и чай могут на время отбить желание спать.
Как я уже говорил, принято считать, что сон состоит из совокупности пяти фаз, и эта совокупность фаз может несколько раз повторяться. Первые две фазы сна - фазы дремоты по 15 и 20 минут. В третьей фазе сна - глубоком сне - глаза, закрытые веками, медленно движутся из стороны в сторону. В четвёртой фазе - фазе ещё более глубокого сна - сердечный ритм и дыхание замедляются, температура мозга и тела снижается. Первые четыре фазы принято обозначать, как медленный сон. Примерно через пол часа наступает пятая стадия сна (стадия REM, которая иногда называется стадией быстрого или парадоксального сна). Для этой стадии характерно очень быстрое движение глаз из стороны в сторону. Тонус мышц полностью пропадает. Остаются активными только глазодвигательные мышцы, мышцы слуховых косточек и диафрагма. Сердечные и дыхательные ритмы учащаются, температура и давление поднимаются. Получается, что у спящего при полной обездвиженности мозг очень активен.
После примерно 10 минут стадии парадоксального сна весь цикл из пяти стадий повторяется, причём на более поздних циклах сна продолжительность REM-стадии увеличивается. Это, так сказать, классическая структура сна, когда человек спит в нормальных условиях. В условиях, когда очень уставший человек спит на ходу, вся описанная последовательность сна может нарушаться. Я, например, описал случай, когда мой довольно длинный и складный сон длился приблизительно 3 секунды: http://1001.vdv.ru/arc/
Согласно гипотезе, которую я здесь описываю, сон позволяет мозгу выполнять две основные функции:
I. Ревитализацию долговременной памяти (ДП), постоянную профилактику ассоциативной структуры долговременно памяти, установление более гибких и легче мобилизуемых связей между отдельными кластерами памяти, т.е., примитивно говоря, функцию не давать памяти костенеть. Если бы не ежесуточный регулярный сон, то человек ещё до поступления в первый класс школы приобретал бы старческое слабоумие. Эта функция ревитализации рассчитана на поддержание сознания на должном уровне в течение всей жизни человека. Понятно, что, если человек эпизодически не спит по нескольку дней, то это врядли отразится на его умственных способностях. При регулярных же недосыпаниях это обязательно скажется на его памяти при старении.
II. Очистку промежуточной памяти (ПП) от ненужной информации, которую мы запоминаем механически, которая логически не связана, обрывочна, не ассоциируется с информацией, хранящейся в ДП, словом, представляет собой информационный мусор.
(Продолжение следует).
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2009-10-07 01:54 am (UTC)no subject
Date: 2009-10-07 02:10 am (UTC)