АссистентНовый вопросИсторияОбласти знаний
Партнёрские проектыСпецпроектыСтать автором
Сменить язык
О РУВИКИ

Микросон

Микросо́н (от греч. μικρός — малый и лат. somnus — сон), также микродремо́та — кратковременный (длительностью до 30 секунд), непроизвольный эпизод сна, возникающий на фоне бодрствования при сонливости, утомлении или выполнении монотонной деятельности, сопровождающийся временным отключением сознания и снижением реакции на внешние стимулы[1].

Общие сведения
Микросон
Область использования cомнология
нейрофизиология
психология

Определение и границы понятия

В научной литературе под микросном понимают кратковременные (менее 15 секунд) эпизоды сна, которые происходят во время бодрствования, регистрируемые по данным электроэнцефалографии (ЭЭГ) и поведенческим маркерам[2]. Согласно наиболее распространённому операциональному определению, микросон представляет собой эпизод длительностью 3—14 секунд, в течение которого фоновый альфа-ритм бодрствования (8—13 Гц) замещается тета-активностью (4—7 Гц), характерной для начальных стадий сна. В ряде исследований выделяют микросон с закрытыми глазами (классическая кратковременная дремота) и микросон с открытыми глазами, при котором человек внешне сохраняет позу бодрствования, но сенсорная обработка информации существенно нарушается[3].

Важно отличать микросон от других состояний. Обычная сонливость, в отличие от микросна, не сопровождается полным отключением сознания и может контролироваться волевым усилием. Рассеянность внимания не связана с появлением сна-специфичных паттернов ЭЭГ. Микросон также не следует путать с нарколептическими приступами дневного сна, которые, как правило, имеют бóльшую продолжительность и являются симптомом хронического неврологического расстройства[2].

Электроэнцефалографические корреляты

ЭЭГ-паттерн микросна характеризуется рядом специфических изменений. В исследовании, проведённом в Институте высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, было показано, что при микросне с открытыми глазами происходит увеличение мощности в нижней части альфа-диапазона (субдиапазон альфа-1) и уменьшение мощности в верхних частотах альфа-диапазона, а также в бета-диапазоне. Изменения в тета-, нижнем бета- и гамма-диапазонах носят разнонаправленный характер. Эти изменения интерпретируются как указание на снижение активации первичных зрительных областей коры[3].

Согласно данным более поздних исследований, ЭЭГ-корреляты микросна включают увеличение тета-активности (4—8 Гц), отражающей нарастание сонливости, и дельта-активности (1—4 Гц), характерной для глубоких стадий сна. В работе международного коллектива под руководством М. Заки (англ. Mohamed H. Zaky), проведённой с использованием метода пространственной реконструкции источников ЭЭГ (eLORETA), было показано, что во время микросна максимальное увеличение активности наблюдается в дельта-, тета- и альфа-диапазонах над лобными областями коры, а также в бета-диапазоне над теменными и затылочными областями. Особый интерес представляет выявленное в этом исследовании увеличение бета-активности, что рассматривается как неожиданный результат, поскольку бета-ритм в норме ассоциируется с активным бодрствованием. Авторы интерпретируют повышение высокочастотной активности в бета- и гамма-диапазонах как свидетельство неосознаваемой когнитивной активности, направленной на восстановление сознания после спонтанного засыпания[4][5].

Патофизиологические механизмы

Основной причиной возникновения микросна является накопление гомеостатического давления сна — физиологической потребности организма в отдыхе, которая возрастает пропорционально времени бодрствования. Нейробиологическая модель микросна предполагает, что отдельные локальные популяции нейронов коры головного мозга могут временно переходить в состояние, подобное сну, в то время как другие участки продолжают функционировать в режиме бодрствования. Этот феномен, описанный как «локальный сон», объясняет, почему на ЭЭГ во время микросна наблюдаются паттерны, характерные как для сна, так и для бодрствования.

Согласно гипотезе, выдвинутой российскими исследователями (Ткаченко О. Н. и соавт., 2013), одной из причин психомоторных нарушений при микросне является спонтанная генерация понто-геникуло-затылочных (ПГО) волн. ПГО-волны представляют собой характерные всплески электрической активности, возникающие в варолиевом мосту, латеральных коленчатых телах и затылочной коре. В физиологических условиях они предшествуют быстрым движениям глаз в фазе быстрого сна. В соответствии с предположением, которое было выдвинуто, непроизвольная активность ПГО, которая проявляется в состоянии бодрствования, может негативно влиять на передачу зрительной информации от сетчатки через наружное коленчатое тело к первичным зрительным областям коры и стриатуму. Это может привести к снижению концентрации внимания и ухудшению обработки зрительных стимулов[3].

Причины и факторы риска

Микросон возникает вследствие неспособности мозга поддерживать состояние активного бодрствования при наличии значительной потребности в сне. Ключевым фактором является депривация сна, как острая (недостаточный сон в течение одной-двух ночей), так и хроническая (кумулятивный дефицит сна на протяжении длительного периода). Дополнительными факторами выступают[6][7]:

  • монотонная деятельность: выполнение однообразных, низкоинформативных задач снижает уровень активации ретикулярной формации и повышает вероятность спонтанного засыпания[8];
  • циркадианные факторы: микросон чаще возникает в периоды естественного снижения бодрствования — в ранние утренние часы (2—5 часов) и во второй половине дня (13—15 часов)[9];
  • нарушения сна: синдром обструктивного апноэ сна, нарколепсия, синдром беспокойных ног и другие расстройства, приводящие к хронической сонливости[10];
  • приём некоторых лекарственных препаратов.

Эмпирические исследования показывают, что даже умеренный дефицит сна в течение нескольких последовательных ночей может существенно повысить вероятность возникновения микросна[6][7].

Классификация и клинические проявления

В зависимости от контекста и сопутствующих симптомов выделяют следующие варианты микросна. Идиопатический микросон — возникает у здоровых лиц без сопутствующей патологии, обычно на фоне депривации сна или при выполнении монотонной деятельности. Микросон, обусловленный расстройствами сна — развивается как следствие нарколепсии, идиопатической гиперсомнии, синдрома обструктивного апноэ сна. Медикаментозно-индуцированный микросон — провоцируется приёмом седативных, антигистаминных и некоторых психотропных средств.

Поведенческие проявления микросна включают: опущенные веки, медленные моргания, фиксированный («остекленевший») взгляд, наклонение головы, небольшие толчкообразные движения головой, непроизвольное расслабление мышц, при резком пробуждении может наблюдаться вздрагивание (гипнический рывок).

Важнейшей особенностью микросна является отсутствие осознания эпизода самим человеком. Исследования с одновременной регистрацией ЭЭГ и видеонаблюдения показывают, что после пробуждения от микросна люди, как правило, не помнят о факте засыпания и полагают, что всё время сохраняли бодрствование. Это явление, называемое «анозогнозией микросна», имеет критическое значение для безопасности в профессиях, требующих постоянного внимания[11][12][13].

Последствия и безопасность

Микросон представляет серьёзную угрозу в ситуациях, требующих непрерывного внимания и быстрой реакции. Когнитивные нарушения во время эпизода включают[14]:

  • полное отсутствие реакции на значимые стимулы или значительное увеличение времени реакции;
  • утрату ситуационной осведомлённости;
  • нарушение рабочей памяти и способности к планированию действий;
  • появление пробелов в памяти на период эпизода.

В транспортной сфере микросон является одной из основных причин дорожно-транспортных происшествий, связанных с утомлением водителя. Исследования с использованием автомобильных симуляторов показывают, что качество вождения существенно ухудшается во время эпизодов микросна[15]. В промышленности и военном деле аналогичные инциденты регистрируются у операторов, машинистов и пилотов при длительных сменах или в ночное время[16]. В клинической практике микросон может имитировать абсансы (эпилептические приступы с кратковременным отключением сознания), транзиторные ишемические атаки, диссоциативные расстройства, что требует проведения дифференциальной диагностики с обязательным использованием ЭЭГ[17].

Микросон и вождение транспортных средств

Одной из наиболее опасных поведенческих ситуаций, в которых возникает микросон, является управление автомобилем[18]. Исследования показывают, что водители с нарушениями сна подвергаются повышенному риску эпизодов микросна, которые могут длиться достаточно долго, чтобы существенно повлиять на управление автомобилем. В исследовании с участием водителей с синдромом обструктивного апноэ/гипопноэ сна (OSAHS) было показано, что управляемость автомобиля (измеряемая через энтропию рулевого управления) ухудшается во время микросна и непосредственно после него, особенно на изогнутых участках дороги[15].

Эпидемиологические данные свидетельствуют о значительной распространённости этого явления. Согласно опросу британской дорожной благотворительной организации Brake, 45 % мужчин и 22 % женщин признавались, что переживали эпизоды микросна за рулём[19]. При движении на скорости 100 км/ч (62 мили в час) микросон длительностью всего 5 секунд приводит к тому, что автомобиль проезжает около 140 метров без какого-либо контроля со стороны водителя. Национальная администрация безопасности дорожного движения США (NHTSA) оценивает усталость как причину 100 000 автомобильных аварий и 1550 смертельных случаев в год[20][21].

Важной проблемой является то, что водители часто не осознают наступление микросна и переоценивают свою способность оставаться бдительными. Ощущение сонливости не всегда отражает реальное снижение умственной активности. Человек может чувствовать себя хорошо, хотя его мозг уже работает на пределе возможностей. Эффективность кофеина как временной меры ограничена: он может маскировать ощущение дремоты, но не восстанавливает нейрокогнитивные функции, нарушенные депривацией сна[22].

«Инвазия сна» и локальный сон

Современные нейрофизиологические исследования предлагают более детализированное понимание микросна через концепцию «инвазии сна». Данный феномен характеризуется переходом отдельных областей головного мозга в состояние, аналогичное сну, в период нормального бодрствования. Вместо единого непрерывного ночного сна нервная система допускает возникновение микроэпизодов сна либо локальных дремотных состояний на протяжении дня. Результаты экспериментов на животных моделях свидетельствуют, что определённые участки коры головного мозга могут временно утрачивать активность (локально «выключаться») при сохранении активности прочих отделов, что сопровождается кратковременными провалами внимания либо снижением эффективности деятельности.

Согласно этой модели, микросон является результатом накопления «давления сна». После 16—18 часов бодрствования нейронные сети начинают демонстрировать паттерны, характерные для сна, даже если человек продолжает находиться в состоянии бодрствования, например, стоит или разговаривает. Циркадные ритмы также имеют большое значение: мозг чаще всего «засыпает» в моменты естественного снижения активности, например, ранним утром или после обеда. Некоторые исследователи описывают этот механизм через метафору «переключателя сна» — бистабильной системы, которая может нестабильно функционировать в условиях депривации сна, что приводит к непроизвольным переходам между состояниями бодрствования и сна.

Профилактика и детекция микросна

Основой предотвращения микросна является обеспечение достаточной продолжительности и качества ночного сна. Большинству взрослых требуется 7—9 часов сна для оптимального функционирования. Регулярный график (одинаковое время отхода ко сну и пробуждения, включая выходные) способствует стабилизации циркадных ритмов. Короткий дневной сон (10—20 минут) эффективно снижает сонливость и улучшает концентрацию, не вызывая инерции сна — чувства разбитости после пробуждения. В ситуациях, когда сон невозможен, в качестве временных мер могут использоваться воздействие яркого света (особенно дневного или сине-спектрального), физическая активность и социальное взаимодействие. Регулярное возникновение микросна при соблюдении гигиены сна может указывать на наличие скрытого расстройства сна. Повышение уровня сенсорной стимуляции во время деятельности (изменение позы, физическая активность, социальное взаимодействие) временно снижает риск микросна, однако при значительной депривации сна эти меры не устраняют его полностью[23][24].

Современные технологии выявления микросна основаны преимущественно на анализе ЭЭГ-сигнала[25]. Разработаны алгоритмы машинного обучения для детекции микросна по ЭЭГ-паттернам в реальном времени: модель Hyper-Opt-ANN (оптимизированная глубокая нейронная сеть) на 4-секундных окнах анализа достигает точности 97,33 %, значительно превосходя традиционные подходы. Существуют также системы, использующие видеонаблюдение за движениями век и головы, однако их чувствительность и специфичность уступают ЭЭГ-методам[23].

Примечания

  1. ↑ Davin, A., Tamisier, R., Barateau, L., Peter-Derex, L., Dauvilliers, Y., Pépin, J. L., Baillieul, S. Shedding light on microsleep episodes for comprehensive sleepiness assessment: a narrative review (англ.) // Sleep Medicine Reviews, 82,. — 2025.
  2. ↑ 1 2 Mohamed H. Zaky, Reza Shoorangiz, Govinda R. Poudel, Le Yang, Richard D. Jones. Investigating the neural signature of microsleeps using EEG (англ.) // 2021 43rd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine & Biology Society (EMBC). — IEEE, 2021-11-01. — Vol. 2021. — P. 6293–6296. — doi:10.1109/EMBC46164.2021.9630401.
  3. ↑ 1 2 3 Силькис И.Г., Дементиенко В.В., Дорохов В.Б., Ткаченко О.Н., Лаврова Т.П. Микросон: анализ особенностей изменений ЭЭГ при психомоторных нарушениях // Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. — 2013. — № 1. — С. 141–153. — ISSN 0044-4677.
  4. ↑ Mohamed H. Zaky, Reza Shoorangiz, Govinda R. Poudel, Le Yang, Carrie R.H. Innes, Richard D. Jones. Increased cerebral activity during microsleeps reflects an unconscious drive to re-establish consciousness (англ.) // International Journal of Psychophysiology. — 2023-07. — P. 57–65. — ISSN 0167-8760.
  5. ↑ Mohamed H. Zaky, Reza Shoorangiz, Govinda R. Poudel, Le Yang, Richard D. Jones. Investigating the neural signature of microsleeps using EEG (англ.) // 2021 43rd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine & Biology Society (EMBC). — IEEE, 2021-11-01. — Vol. 2021. — P. 6293–6296.
  6. ↑ 1 2 Jeffrey S Durmer, David F Dinges. Neurocognitive Consequences of Sleep Deprivation (англ.) // Seminars in Neurology. — 2005-03. — Vol. 25, iss. 01. — P. 117–129. — ISSN 1098-9021 0271-8235, 1098-9021. — doi:10.1055/s-2005-867080.
  7. ↑ 1 2 Carrie R. H. Innes, Govinda R. Poudel, Richard D. Jones. Efficient and Regular Patterns of Nighttime Sleep are Related to Increased Vulnerability to Microsleeps Following a Single Night of Sleep Restriction (англ.) // Chronobiology International. — 2013-09-03. — Vol. 30, iss. 9. — P. 1187–1196. — ISSN 1525-6073 0742-0528, 1525-6073. — doi:10.3109/07420528.2013.810222.
  8. ↑ Clare Anderson, James A. Horne. Sleepiness Enhances Distraction During a Monotonous Task (англ.) // Sleep. — 2006-04-01. — Vol. 29, iss. 4. — P. 573–576. — ISSN 0161-8105 1550-9109, 0161-8105. — doi:10.1093/sleep/29.4.573.
  9. ↑ G.R. Poudel, R.D. Jones, C.R.H. Innes, R. Watts, T.L. Signal, P.J. Bones. fMRI correlates of behavioural microsleeps during a continuous visuomotor task (англ.) // 2009 Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. — IEEE, 2009-09. — Vol. 2009. — P. 2919–2922. — doi:10.1109/IEMBS.2009.5334486.
  10. ↑ Mitchell G. Miglis. Autonomic dysfunction in primary sleep disorders (англ.) // Sleep Medicine. — 2016-03. — Vol. 19. — P. 40–49. — ISSN 1389-9457. — doi:10.1016/j.sleep.2015.10.001.
  11. ↑ Angela M. Anniss, Alan Young, Denise M. O’Driscoll. Microsleep assessment enhances interpretation of the Maintenance of Wakefulness Test (англ.) // Journal of Clinical Sleep Medicine. — 2021-08. — Vol. 17, iss. 8. — P. 1571–1578. — ISSN 1550-9397 1550-9389, 1550-9397. — doi:10.5664/jcsm.9250.
  12. ↑ Louise Hjuler Andersen, Andreas Brink-Kjaer, Oliver Sum-Ping, Fabio Pizza, Francesco Biscarini, Niels Christian Haubjerg Østerby, Emmanuel Mignot, Giuseppe Plazzi, Poul J Jennum. Probabilistic sleep staging in MSLTs across hypersomnia disorders (англ.) // SLEEP. — 2024-10-11. — Vol. 48, iss. 2. — ISSN 1550-9109 0161-8105, 1550-9109. — doi:10.1093/sleep/zsae241.
  13. ↑ B. A. Stuck, H. G. Weeß, C. Viniol, W. Cassel, R. Birk. Differenzialdiagnostik der Hypersomnie in der operativen Schlafmedizin – mehr als nur Schlafapnoe! (англ.) // HNO. — 2020-09-03. — Vol. 69, iss. 2. — P. 140–145. — ISSN 1433-0458 0017-6192, 1433-0458. — doi:10.1007/s00106-020-00927-9.
  14. ↑ Govinda R. Poudel, Carrie R.H. Innes, Philip J. Bones, Richard Watts, Richard D. Jones. Losing the struggle to stay awake: Divergent thalamic and cortical activity during microsleeps (англ.) // Human Brain Mapping. — 2012-09-24. — Vol. 35, iss. 1. — P. 257–269. — ISSN 1065-9471. — doi:10.1002/hbm.22178.
  15. ↑ 1 2 Riaz Minhas, Semih Arbatli, Yeliz Celik, Yuksel Peker, Beren Semiz. A Novel Approach to Quantify Microsleep in Drivers With Obstructive Sleep Apnea by Concurrent Analysis of EEG Patterns and Driving Attributes (англ.) // IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics. — 2024-03. — Vol. 28, iss. 3. — P. 1341–1352. — ISSN 2168-2208 2168-2194, 2168-2208. — doi:10.1109/JBHI.2024.3352081.
  16. ↑ R D Jones, G R Poudel, C R H Innes, P R Davidson, M T R Peiris, A M Malla, T L Signal, G J Carroll, R Watts, P J Bones. Lapses of responsiveness: Characteristics, detection, and underlying mechanisms (англ.) // 2010 Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology. — IEEE, 2010-08. — Vol. 2010. — P. 1788–1791. — doi:10.1109/IEMBS.2010.5626385.
  17. ↑ Abdul Baseer, Stephen J. Weddell, Richard D. Jones. Prediction of microsleeps using pairwise joint entropy and mutual information between EEG channels (англ.) // 2017 39th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC). — IEEE, 2017-07. — Vol. 2017. — P. 4495–4498. — doi:10.1109/EMBC.2017.8037855.
  18. ↑ Ткаченко О. Н., Дорохов В. Б., Дементиенко В. Д.   Психофизиологические аспекты поддержания оптимального уровня внимания водителей при частично автоматизированном вождении автомобиля // Социально-экологические технологии. — 2020. — № 4. — С. 482—501.
  19. ↑ Brake. Brake, the road safety charity. Half of drivers have nodded off at wheel, study reveals (англ.) // FleetPoint. — 2014.
  20. ↑ National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA). National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA). Drowsy Driving Causes More Than 100,000 Crashes a Year. (англ.) // NHTSA. — 2015.
  21. ↑ Arrive Alive. Facts About Drowsy Driving Internationally, Arrive Alive. Дата обращения: 18 июня 2026.
  22. ↑ Jeffrey S Durmer, David F Dinges. Neurocognitive Consequences of Sleep Deprivation (англ.) // Seminars in Neurology. — 2005-03. — Vol. 25, iss. 01. — P. 117–129. — ISSN 1098-9021 0271-8235, 1098-9021. — doi:10.1055/s-2005-867080.
  23. ↑ 1 2 Malafeev, Alexander, Hertig-Godeschalk, Anneke, Schreier, David R., Skorucak, Jelena, Mathis, Johannes, Achermann, Peter. Automatic Detection of Microsleep Episodes With Deep Learning (англ.) // Frontiers in Neuroscience. — 2021-03-24. — Т. 15. — ISSN 1662-453X. — doi:10.3389/fnins.2021.564098/full.
  24. ↑ Jeffrey S Durmer, David F Dinges. Neurocognitive Consequences of Sleep Deprivation (англ.) // Seminars in Neurology. — 2005-03. — Vol. 25, iss. 01. — P. 117–129. — ISSN 1098-9021 0271-8235, 1098-9021. — doi:10.1055/s-2005-867080.
  25. ↑ Щукин Т.Н., Дорохов В. Б., Лебедев А.Н., Луценко Е. В.   ЭЭГ прогноз успешности выполнения психомоторного теста при снижении уровня бодрствования: постановка задачи // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. — 2004.

Литература

Категории