Что именно происходит во сне и почему

National GeographicНаука

Хотите уснуть? Прочитайте эту статью.

Нет, серьезно. Отложите смартфон или ноутбук. Мы расскажем, что такое здоровый ночной сон. И почему светящиеся экранчики могут помешать выспаться.

Текст: Майкл Финкел
Фотографии: Магнус Веннман

0:00 /
1504.388
Уайл, семилетний сын фотографа Магнуса Веннмана, смотрит мультфильмы на планшетнике – для некоторых детей и взрослых это стало современным ритуалом перед отходом ко сну. Однако световое воздействие подобных девайсов на мозг может разогнать сон: ночью свет подавляет образование мелатонина, гормона, помогающего регулировать суточные биоритмы.

Почти каждую ночь мы переживаем поразительную метаморфозу.

Мозг полностью меняет свое поведение и цели, затемняя сознание. На некоторое время мы оказываемся практически парализованными. Однако наши глаза время от времени мечутся за закрытыми веками, будто мы что-то видим, и крошечные мышцы среднего уха, даже в тишине, напрягаются, словно мы что-то слышим. Мы все, и мужчины, и женщины, испытываем половое возбуждение, и неоднократно. Иногда кажется, что мы летаем. Мы приближаемся к границам смерти... Мы спим.

Около 350 года до новой эры Аристотель, размышляя о том, что именно происходит во сне и почему, написал трактат «О сне и бодрствовании». Все последующие 2300 лет вопросы греческого философа оставались без ответов, пока в 1924 году немецкий психиатр Ганс Бергер не изобрел электроэнцефалограф – прибор, регистрирующий электрическую активность мозга. И тогда изучение сна перешло в сферу естественных наук. Но лишь в последние десятилетия томография позволила еще пристальнее приглядеться к процессам, протекающим в спящем мозге, и мы приблизились к тому, чтобы дать ответ Аристотелю.

Все, что мы узнали о сне, подтвердило важность этого состояния для нашего психического и физического здоровья. Цикл сна и бодрствования – одна из важнейших особенностей человеческой биологии – помог приспособиться к жизни на вращающейся планете с ее бесконечной сменой дня и ночи. Не случайно Нобелевская премия в области медицины за 2017 год была присуждена трем ученым, которые в 1980–1990-х годах выявили в наших клетках «молекулярные часы», отвечающие за синхронизацию человеческого организма с солнцем. Когда этот суточный ритм ломается, у нас возникают серьезные проблемы – диабет, неполадки в сердечно-сосудистой системе и раннее старческое слабоумие.

Между тем дисбаланс между образом жизни и солнечным циклом приобрел масштабы эпидемии. «Мы словно живем внутри глобального эксперимента по изучению негативных последствий недосыпа», – замечает Роберт Стикголд, директор Центра сна и мышления Гарвардской медицинской школы.

Средний американец сегодня спит менее семи часов в сутки – на пару часов меньше, чем столетие назад. В основном это связано с распространением электрического освещения, а также телевизоров, компьютеров и смартфонов. И сон теперь видится лишь помехой, препятствующей нашей деятельности и развлечениям. Уже Томас Эдисон, изобретатель лампочки, говорил: «Сон – это абсурд, дурная привычка».

Полноценный ночной сон теперь кажется старомодным, как написанное от руки письмо. А мы все ловчим, боремся: с бессонницей снотворным, с зевотой – лошадиными дозами кофе. И избегаем того удивительного путешествия, в которое должны отправляться каждый вечер, чтобы четыре или пять раз за ночь пройти через несколько стадий сна, у каждой из которых свои особенности и функции.

Сон воспринимается как прерывание деятельной жизни, однако самое настоящее зло – хроническая бессонница. В Японии около 40 процентов населения спит менее шести часов в сутки. Сон в общественном месте, как в этом круглосуточном кафе в Токио, считается естественным и не вызывает осуждения окружающих.

Стадии 1-2

Когда мы засыпаем, мозг остается активным и запускает процесс «редактирования» – решает, какие воспоминания сохранить, а какие отбросить.

Погружение в сон происходит быстро. Человеческому организму не нравится пребывать в промежуточном состоянии, задерживаясь «в дверях». Лучше быть либо здесь, либо там, бодрствовать или спать. Поэтому мы выключаем свет, ложимся в постель и закрываем глаза. Если суточный ритм привязан к чередованию дневного света и темноты, а шишковидное тело у основания мозга выделяет мелатонин, сигнализируя, что настала ночь, и если множество других систем организма работают слаженно, то нейроны быстро впадают в сон.

Когда мы бодрствуем, нейроны – а их около 86 миллиардов – похожи на беспорядочно мечущуюся толпу, на клеточную бурю. Когда же они работают равномерно и ритмично, волны на электроэнцефалограмме (ЭЭГ) бегут ровными рядами, и это указывает на то, что мозг «ушел в себя», подальше от хаоса бодрствующей жизни. Одновременно наша чувствительность ослабевает, и вскоре мы засыпаем.

Ученые называют этот этап первой стадией, прибрежной отмелью сна. Она длится около пяти минут. Затем в глубинах мозга возникают серии электрических вспышек, которые устремляются к коре – внешней оболочке мозга, отвечающей за язык и сознание. Эти полусекундные вспышки – сигма-ритмы, или сонные веретена, показывают, что наступила вторая стадия. Впрочем, мозг отнюдь не становится менее активным, как долгое время считалось: просто его активность приобретает иной характер. Теоретически сигма-ритмы стимулируют кору таким образом, чтобы сохранить недавно полученную информацию, а возможно, и связать ее с существующими знаниями в долговременной памяти. Когда в лабораториях сна люди сталкиваются с новыми умственными или физическими задачами, на следующую ночь частота их сигма-ритмов возрастает. И похоже, что, чем больше возникает сигма-ритмов, тем лучше мозг справляется с заданием на следующий день.

Некоторые эксперты предположили, что интенсивность ночных сигма-ритмов может даже служить показателем общего уровня интеллекта. Сон в буквальном смысле слова создает связи, которые вы, возможно, никогда бы сознательно не сформировали. Не случайно ведь говорят, что утро вечера мудренее.

Весь в трубках и электродах, десятилетний Фрэнсис Аджуа ждет, когда начнется исследование его ночного сна в медицинском центре «Национальная система детского здравоохранения» (Вашингтон): у него выявляют причину регулярных приостановок дыхания во сне.

Бодрствующий мозг приспособлен для сбора информации, спящий – для ее обработки. Другими словами, ночью мы переключаемся с «записи» на «редактирование», причем именно спящий мозг решает, какие воспоминания нужно сохранить, а какие – удалить. И не всегда отбор происходит в пользу самого нужного. Сон усиливает память – не только на второй стадии, но и в течение всего ночного цикла. Поэтому, например, солдатам, изнуренным жестокими боями, было бы лучше не ложиться спать сразу после битвы. Чтобы предотвратить посттравматическое стрессовое расстройство, солдатам следует продолжать бодрствовать шесть-восемь часов, считает нейробиолог Джина По из Калифорнийского университета (Лос-Анджелес). Исследования, проведенные ею и другими учеными, показывают, что если вскоре после тяжелого события человек ложится спать, не попытавшись сначала осмыслить происшедшее, то повышается вероятность возникновения долгосрочных неприятных воспоминаний.

Вторая стадия длится до 50 минут в течение первого 90-минутного цикла сна. (В другие циклы – меньше.) Сигма-ритмы поначалу возникают каждые несколько секунд, затем их частота снижается, ритм сердца замедляется. Температура тела падает. Восприятие внешнего мира теряется. Начинается длительное погружение в третью и четвертую стадии сна.

Новые воспоминания систематизируются во время сна. Что происходит в мозге? В Университете Цукубы, недалеко от Токио, Такеси Сакураи изучает этот вопрос с помощью оптогенетики: лазер включает и отключает у мышей отдельные клетки мозга, генетически модифицированные так, чтобы воспринимать подобные сигналы.

Стадии 3-4

Мы входим в глубокий, подобный коме сон, который необходим мозгу так же, как пища – телу. Это время для «физиологической уборки», а не для грез.

Все без исключения животные спят, пусть их сон и принимает непривычные нам формы. Трехпалые ленивцы проводят во сне около десяти часов в сутки, что уже представляется нам чрезмерным проявлением апатии, но и это не предел: некоторые фруктоядные летучие мыши ухитряются дремать по 15 часов, а из них, малая бурая ночница бездельничает все 20. Жирафы спят меньше пяти часов. Лошади проводят полночи стоя, а половину – лежа. У дельфинов спит одно полушарие, пока другое бодрствует, что позволяет им плавать без остановки. Большие фрегаты и другие птицы способны дремать в полете. Акулы-няньки отдыхают, собираясь в кучу на дне океана. Тараканы опускают усы, пока спят, и они, так же как и мы, чувствительны к кофеину.

В период сна ослабевают все реакции и снижается подвижность даже у животных, вообще не обладающих мозгом. Когда спят медузы, пульсация их тел замедляется, а одноклеточные организмы, такие как дрожжи, демонстрируют четкие циклы активности и отдыха. Это означает, что сон – древнейшее явление, закон природы, а его изначальная и универсальная функция заключается не в организации воспоминаний или в стимуляции обучения, но в сохранении самой жизни. Очевидно, что любое существо, независимо от размера, не может сохранять активность круглые сутки. «Бодрствование требует больших усилий, – говорит Томас Скаммелл, профессор неврологии Гарвардской медицинской школы. – Ведь приходится постоянно конкурировать с другими организмами, чтобы выжить, и, соответственно, необходим период отдыха, чтобы помочь клеткам восстановиться».

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Секстинг вместо секса Секстинг вместо секса

Не секстинг виноват в том, что исследователи называют кризисом секса

Playboy
Страшные сказки: Илон Маск украл советские разработки? Страшные сказки: Илон Маск украл советские разработки?

Действительно ли ракетно-динамическая схема родилась в нашей стране

Forbes
Сквирт или не сквирт: вопросы, советы, подводные камни Сквирт или не сквирт: вопросы, советы, подводные камни

Рассказываем, откуда берется струйный оргазм и на что он похож

Cosmopolitan
Туча над Уолл-стрит. Стоит ли сейчас покупать американские акции Туча над Уолл-стрит. Стоит ли сейчас покупать американские акции

Индекс S&P 500 сейчас находится вблизи исторических максимумов

Forbes
От чего умер Ленин? От чего умер Ленин?

На момент смерти Ленину было всего 53 года. На здоровье он никогда не жаловался

Дилетант
«В моей жизни было камео Стэна Ли» «В моей жизни было камео Стэна Ли»

Беседа с комиксистом Райаном Нортом

Мир Фантастики
Лена Горностаева Лена Горностаева

Какую часть мужского тела Лена Горностаева считает самой сексуальной?

Playboy
Дудь в деле: как сотрудничать с лидерами мнений и не убить бизнес Дудь в деле: как сотрудничать с лидерами мнений и не убить бизнес

Что стоит учитывать при планировании рекламной кампании?

Forbes
Мяу по-русски Мяу по-русски

Налаживая связь с человеком, кошки изменили тональность мяуканья

Популярная механика
Разоблачение 5 самых знаменитых фокусов в истории Разоблачение 5 самых знаменитых фокусов в истории

Всегда хотел узнать, как фокусники делают это? Сегодня твой день!

Maxim
Фортуна любит везучих Фортуна любит везучих

Как гарантированно привлечь удачу без глупых суеверий и магии

Maxim
Эксгибиционизм, бордели и изнасилование: 8 откровенных классических полотен Эксгибиционизм, бордели и изнасилование: 8 откровенных классических полотен

Сюжеты классической живописи далеко не так невинны, как может показаться

Cosmopolitan
Грехи Грехи

Мужчины, которые обеспечили себе место в аду, зарабатывая состояние и признание

Esquire
Арам Аракелян Арам Аракелян

Агрегатор такси «Ситимобил» борется с монополией «Яндекса»

GQ
Переменная величина Переменная величина

Насколько важен для нас секс

Psychologies
Дороги ради дорог Дороги ради дорог

Вместо развитой инфраструктуры мы можем получить чрезмерно дорогие мегастройки

Эксперт
Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие

Двадцать разных способов мастурбации на любой вкус и цвет

Cosmopolitan
Шесть интересных фактов о «Крэше Бандикуте» Шесть интересных фактов о «Крэше Бандикуте»

Интересные факты из истории серии «Крэш Бандикут», а также о самом Крэше

Популярная механика
Иммунитет от хамства: как реагировать на грубость Иммунитет от хамства: как реагировать на грубость

Как защититься от хамства, не опускаясь до него?

Psychologies
Стоит съесть: лаксу в Laksa & Co и мясо в «Доктор Живаго» Стоит съесть: лаксу в Laksa & Co и мясо в «Доктор Живаго»

Где в Москве подают хорошее мясо и разливают наваристый суп

Forbes
Глоток энергии Глоток энергии

Как «подзарядить батарейку» после затяжной зимы, не отходя от холодильника

Vogue
Наследственные болезни. Не пострадает ли малыш? Наследственные болезни. Не пострадает ли малыш?

Стоит ли проходить тесты на наследственные заболевания во время беременности

9 месяцев
Четыре способа вернуться к себе Четыре способа вернуться к себе

Разные виды психотерапии – разные пути, ведущие к внутренней зрелости

Psychologies
Зеркальный экстремизм Зеркальный экстремизм

Усиление России и Китая питает экстремизм в развивающихся странах

Огонёк
Инверсное мышление: как похудеть и избавиться от долгов, думая о плохом Инверсное мышление: как похудеть и избавиться от долгов, думая о плохом

Как мысленная уловка поможет избавиться от проблем и достичь целей

РБК
Что надеть ранней осенью: советы дизайнера Что надеть ранней осенью: советы дизайнера

Что надеть ранней осенью: советы дизайнера

Cosmopolitan
Сила воли: что мешает нам добиваться цели Сила воли: что мешает нам добиваться цели

Проблема отсутствия силы воли – в образе жизни, который ее ослабляет

Psychologies
«Я вылечила акне с помощью диеты»: реальная история «Я вылечила акне с помощью диеты»: реальная история

В войне с акне Лауре помогло радикальное изменение рациона

Cosmopolitan
8 тайных фантазий девушек, о которых они почти никогда не рассказывают 8 тайных фантазий девушек, о которых они почти никогда не рассказывают

Да — есть вещи, которые девушки... обычно не предлагают

Playboy
7 фантастических фактов о фильме «Пятый элемент» 7 фантастических фактов о фильме «Пятый элемент»

7 фантастических фактов о фильме «Пятый элемент»

Maxim
Открыть в приложении