Хотите уснуть? Прочитайте эту статью

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 и читайте статьи из популярных журналов

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Обратный адрес: .ru Обратный адрес: .ru

Как удалось добиться успеха вице-президенту Mail.ru Group Анне Артамоновой

Cosmopolitan, сентябрь'18
Лучшие шутки дня и мамапанк Лучшие шутки дня и мамапанк

Дайджест авторского юмора с авторской орфографией

Maxim, сентябрь'18
Aнджелина Джоли: «Я всегда делаю то, во что верю» Aнджелина Джоли: «Я всегда делаю то, во что верю»

Анджелина Джоли дала интервью перед премьерой «Малефисента: Владычица тьмы»

Cosmopolitan, октябрь'19
19 главных часов с выставки Baselworld 19 главных часов с выставки Baselworld

Что должны показывать часы? Неужели только время? Вовсе нет

GQ, сентябрь'18
Жизнь сыра Жизнь сыра

Взаимодействие бактерий и грибов в экосистеме сыра

National Geographic, октябрь'18
8 фактов о Pink Floyd и Роджере Уотерсе 8 фактов о Pink Floyd и Роджере Уотерсе

Вспоминаем Роджера Уотерса — основателя группы Pink Floyd

Maxim, сентябрь'18
Сколько можно спать? Сколько можно спать?

Еще несколько сотен лет назад европейцы спали дважды за сутки

Популярная механика, июль'18
Подвигаемся! Чем поможет активное поведение в родах? Подвигаемся! Чем поможет активное поведение в родах?

Активное движение – эффективный способ облегчить боль при родах

9 месяцев, октябрь'18
Макс Крайнов Макс Крайнов

Макс Крайнов. Как запустить стартап, которым будут пользоваться во всем мире

GQ, декабрь'18
С каким коктейлем ты родился в один месяц? 12 коктейльных праздников С каким коктейлем ты родился в один месяц? 12 коктейльных праздников

Какой коктейль отмечает праздник с вами в один месяц

Playboy, сентябрь'18
Распределение ролей Распределение ролей

Что дает ребенку на разных этапах развития и взросления каждый член семьи

Psychologies, июнь'18
Почему мы любим мясо, или Полный курс мясной химии Почему мы любим мясо, или Полный курс мясной химии

Мы любим есть мясо, потому что это очень вкусная еда

Популярная механика, сентябрь'18
Внимание, перегрев! Внимание, перегрев!

Мы живем в постоянном напряжении и устаем… Неужели этому не будет конца?

Psychologies, май'18
Макияж во вред: звезды, которые красятся неаккуратно или вульгарно Макияж во вред: звезды, которые красятся неаккуратно или вульгарно

Макияж во вред: звезды, которые красятся неаккуратно или вульгарно

Cosmopolitan, сентябрь'18
Мифы о героях. Чужие истории успеха вам не помогут Мифы о героях. Чужие истории успеха вам не помогут

Чужой успех не вдохновит вас примером

Forbes, сентябрь'18
Выборы через край Выборы через край

Четыре вопроса о последствиях отмены итогов голосования в Приморье

РБК, сентябрь'18
«Не ленитесь, если хотите сохранить любовь» «Не ленитесь, если хотите сохранить любовь»

На пути к мечте о счастливых отношениях чаще всего стоит наша собственная лень

Psychologies, сентябрь'18
Как и с чем носить поясную сумку: 3 модных идеи для осени Как и с чем носить поясную сумку: 3 модных идеи для осени

Поясные сумки остаются с нами как минимум еще на пару сезонов

Cosmopolitan, сентябрь'18
Немного ужаса на ночь Немного ужаса на ночь

Почему романтическим комедиям мы порой предпочитаем леденящие кровь хорроры

Psychologies, сентябрь'18
Сексуальные грезы помогают нам раскрыться в реальности Сексуальные грезы помогают нам раскрыться в реальности

Какой глубокий смысл имеют эротические сновидения

Psychologies, сентябрь'18
Назад в будущее: как две женщины совершили путешествие во времени Назад в будущее: как две женщины совершили путешествие во времени

Свою историю Моберли и Журдан рассказывали всю свою жизнь

Cosmopolitan, сентябрь'18
Загадка шоссе, усеянного мертвой рыбой: видео Загадка шоссе, усеянного мертвой рыбой: видео

Ураганы всегда оставляют за собой следы

National Geographic, сентябрь'18
Потенциальный риск Потенциальный риск

Секс без отягощения

Men’s Health, октябрь'18
Отношения с женатым: в чем опасность? Отношения с женатым: в чем опасность?

Разбираемся, почему женщины соглашаются на роль второго плана

Psychologies, сентябрь'18
5 нескучных трендов в маникюре, которые заставят тебя полюбить осень 5 нескучных трендов в маникюре, которые заставят тебя полюбить осень

5 нескучных трендов в маникюре, которые заставят тебя полюбить осень

Cosmopolitan, сентябрь'18
Только ты и новая музыка Только ты и новая музыка

Только ты и новая музыка. Где брать новое, чтобы всегда было интересно?

Esquire, октябрь'18
Тысячи покрышек поднимают со дна Средиземного моря: видео Тысячи покрышек поднимают со дна Средиземного моря: видео

Десятки тысяч шин были сброшены в море с целью создания искусственного рифа

National Geographic, сентябрь'18
Подвиги нашли героинь Подвиги нашли героинь

Три невероятные истории храбрости и мужества, главные героини которых — женщины

Maxim, сентябрь'18
Виктор Иванов прильнул к новому делу Виктор Иванов прильнул к новому делу

Бывший глава Госнаркоконтроля идет в текстильный бизнес

РБК, сентябрь'18
Cолевой портрет Cолевой портрет

Как узнать, хватает ли тебе минералов

Лиза, сентябрь'18