Оригинальное название:

Why We Sleep: Unlocking the Power of Sleep and Dreams

Автор:

Matthew Walker

Что такое сон

Главное назначение сна – перенастраивать наши тело и мозг так, чтобы мы могли выдержать еще один цикл бодрствования. Сон помогает мозгу осуществлять множество функций, которые способствуют нашему выживанию: учиться, запоминать и избавляться от воспоминаний, делать логические выводы и осознанный выбор. Сон отлаживает механизм эмоционального реагирования, что позволяет нам справляться с социальными и психологическими вызовами нового дня.

Сон упорядочивает пространство виртуальной реальности, в котором наш разум смешивает прошлое и нынешнее знание и выстраивает сложные ассоциативные связи, пробуждая таким образом креативность.

Сон укрепляет иммунную систему, позволяя организму противостоять всякого рода инфекциям и болезням. Сон регулирует аппетит, поддерживает микрофлору кишечника и заботится о здоровье сердечно-сосудистой системы.

На общее благополучие человека влияют три главных фактора: сон, физические упражнения и система питания. Автор уверен, что сон в этой триаде – абсолютный фаворит. По сравнению с ущербом, который одна бессонная ночь наносит нашему физическому и психическому здоровью, равноценное отсутствие еды или физической активности лишь незначительно сказывается на состоянии организма.

Таким образом, значение сна в нашей жизни невозможно переоценить.

Как возникает сон

Есть две разные, не зависящие друг от друга системы, с помощью которых мозг определяет, хотите ли вы спать или бодрствовать:

• внутренние суточные часы, задающие циркадный ритм;

• аденозин – химическое вещество, накапливающееся в мозге и вызывающее неодолимое желание спать.

От соотношения двух этих факторов зависит, насколько вы бодры и внимательны в течение дня, насколько уставшим вы себя чувствуете под вечер и даже отчасти – насколько хорошо вы будете спать.

Циркадный ритм. У любого живого существа, которое прожило на Земле больше нескольких дней, вырабатывается собственный циркадный, или суточный, ритм. Этот механизм определяет, когда ваш организм будет стремиться к бодрствованию, а когда захочет спать. Он же контролирует и другие ритмические схемы, например режим поглощения пищи, базовую температуру тела, скорость обмена веществ и выработку многих гормонов.

24-часовые биологические часы, устанавливающие циркадный ритм на основании дневного света, называются супрахиазматическим ядром. Ориентируясь на солнечный свет, эти часы устанавливают биологический ритм человека приблизительно в одни сутки.

С наступлением утра циркадный ритм запускает в организме множество биологических процессов, давая нам силы на активное проживание дня. Затем эти процессы постепенно затихают и через некоторое время совсем сходят на нет – мы засыпаем.

Важно отметить, что именно супрахиазматическое ядро управляет механизмами бодрствования и сна, а не наоборот. Циркадный ритм будет повторяться каждые 24 часа, независимо от того, спите вы или нет.

Несмотря на то что все мы следуем 24-часовому циклу, его пиковые точки могут разительно отличаться. Для одних людей пик бодрствования приходится на раннее утро, и уже ранним вечером они ощущают сильную сонливость. Таких людей принято называть жаворонками. Они составляют примерно 40 % населения. Другие же предпочитают ложиться спать поздно и спать до полудня. Таких людей принято называть совами, и они составляют примерно 30 % населения. Остальные 30 % располагаются между утренним и вечерним типами, с легким уклоном в одну или другую сторону.

Принадлежность взрослого человека к типу сов или жаворонков, или его хронотип, в большей степени определяется генетикой. Мы не можем одним усилием воли превратить себя в человека другого типа. Именно поэтому устоявшиеся в обществе правила игры несправедливы.

Утренний график работы ставит сов в заведомо проигрышное положение: их мозг просто не успевает проснуться, из-за чего они не могут продемонстрировать свой истинный потенциал, ведь пик их формы приходится на время, когда рабочий день остальных подходит к концу. Совы чаще других страдают недосыпанием, отчего у них портится здоровье и растет риск развития депрессий, тревожных расстройств, диабета, рака, сердечных болезней и инсультов.

Супрахиазматическое ядро регулирует цикл сна и бодрствования также за счет гормона мелатонина. Циркулируя в крови, мелатонин разносит по телу сигнал о наступлении сумерек. Он помогает мозгу регулировать выбор времени сна, сигнализируя о наступлении темноты, но на возникновение самого сна, как многие ошибочно думают, большого влияния не оказывает.

С течением ночи концентрация мелатонина в крови медленно понижается, а с рассветом его действие прекращается. Отсутствие в крови мелатонина сообщает мозгу, что период сна подошел к концу и можно давать сигнал о пробуждении.

Аденозин. Если мелатонин начинает вырабатываться ближе к вечеру, то аденозин накапливается в мозге с самого начала периода бодрствования. С каждой минутой его концентрация в организме увеличивается. Чем дольше вы бодрствуете, тем больше аденозина накапливается к началу следующего периода сна.

Аденозин отвечает за потребность во сне. Чем выше концентрация аденозина в мозге, тем сильнее вы хотите спать. Это химическое вещество усиливает сигнал участков мозга, отвечающих за сон, и заглушает сигналы долей мозга, стимулирующих бодрствование. В результате, когда концентрация аденозина достигает своего пика, а с большинством людей это происходит после 12–16 часов бодрствования, вас охватывает неодолимое желание спать. Ночью мозг выводит дневную дозу аденозина. У здорового человека расщепление аденозина полностью завершается примерно через восемь часов после начала сна.

Однако подаваемый аденозином сигнал ко сну можно искусственно приглушить, чем и занимается подавляющее большинство людей. Мы еще вернемся к этой теме чуть ниже, когда будем говорить про кофеин.

Не давая себе выспаться, вы становитесь собственным должником: не ликвидированное за ночь количество аденозина останется в организме и продолжит накапливаться. Долг перевалит на следующий день, затем на следующий, и в итоге вы окажетесь в ситуации хронической депривации сна. Это состояние ощущается как хроническая усталость, которая проявляется при многих психических и физических заболеваниях.

Фазы сна

В течение ночи наш мозг каждые 90 минут переключается между двумя фазами сна: фазой медленного сна (ФМС) и фазой быстрого сна (БДГ – сокр. от «быстрые движения глаз»). Соотношение длины фаз внутри каждого полуторачасового цикла меняется. В первой половине ночи превалирует глубокий сон медленной фазы, а во второй главенство переходит к быстрому сну с небольшими вкраплениями ФМС-сна.

Согласно теории автора, такое взаимодействие между медленной и быстрой фазами сна помогает мозгу реконструировать и отлаживать наши нейронные связи, оптимизируя при этом ограниченное в объеме хранилище памяти. Так сон поддерживает механизм памяти и решает проблему хранения воспоминаний. На первом этапе мозг отсеивает лишнюю информацию, а на втором – соединяет оставшееся между собой и добавляет детали.

Теперь, когда мы знаем, как соотносятся между собой фазы сна, попробуем решить задачу. Если вы легли спать в полночь и проснулись в шесть утра, какой процент сна вы теряете? Первый ответ, который приходит в голову, – 25 %. Однако на самом деле вы теряете 60–90 % всего БДГ-сна. К последствиям такой потери мы вернемся чуть ниже. Тот же принцип работает и в обратном направлении: если вы просыпаетесь в восемь утра, а ложитесь в два часа ночи, вы теряете значительную часть ФМС-сна.

Медленный сон. Медленный сон запускает процесс консолидации памяти. Он помогает закрепить то, что отложилось в мозге в течение дня, и работает на сохранение информации.