Несмотря на прогресс нейробиологии и медицины, сон до сих пор остаётся одной из самых загадочных функций мозга. Мы не до конца понимаем, зачем он нужен, как именно регулируется и как вообще он мог появиться в эволюции – ведь идея надолго «выключиться» в дикой природе, где тебя так и норовит кто-то съесть, с точки зрения эволюции – звучит как ужасная стратегия выживания.
И всё же сон существует практически у всех животных, а значит, его польза настолько велика, что перевешивает этот риск. Нам пока что сложно понять до конца, почему он имеет такую значимость, но мы активно трудимся, чтобы ответить на этот вопрос. Сегодня мы знаем наверняка: сон – это сложный, активно управляемый процесс, хоть он и ассоциируется с внешним бездействием.
Почему сон – это активный процесс?
Именно внешнее бездействие – причина почему мы его ошибочно воспринимаем как полностью пассивное состояние. Интуитивно мы склонны продолжить ассоциацию с бездействием, полагая, что с нашим телом и мозгом в это время совсем ничего не происходит. Мы могли бы сравнить такую картину с выключением света, где с нажатием на переключатель угасает вся активность на всех уровнях. Внешняя активность почти нулевая, легко представить, что внутри тоже «тихо».
Но оказывается это совсем не так! Просто для того, чтобы нам увидеть всё интересное – нам необходимы дополнительные инструменты. Например, чтобы посмотреть, как выглядит активность мозга, мы можем использовать метод, который называется электроэнцефалография (ЭЭГ). Он позволяет представить активность в виде волн, которые имеют различные характеристики в зависимости от того, что происходит с мозгом. Так для бодрствования есть своя “нормальная” картина того, как эти волны выглядят, сочетаются между собой. И оказывается, что для сна тоже существует своя особая картина. “Тишины”, о которой мы говорили выше там, конечно же, нет – мозг продолжает работать, однако то, как он это делает значительно меняется.
Если бодрствование похоже на шумный дневной офис с десятками параллельных задач, то сон – это скорее ночная смена: меньше суеты, но много важной и строго организованной работы.
Из чего состоит сон?
Сон устроен циклично. В течение примерно 90 минут мозг проходит один цикл, состоящий из двух фаз:
- Non–REM-сон (NREM) – сон с медленной активностью, или глубокий сон
- REM-сон – сон с быстрыми движениями глаз, или парадоксальный сон
NREM-сон: спуск на глубину
Каждую ночь наш сон начинается с фазы глубокого сна (NREM-сон). Это может немного путать, ведь начало сна совсем не ассоциируется с его глубиной. Однако если мы посмотрим картину активности мозга по ЭЭГ мы увидим, что это не резкий «провал», а постепенное погружение – словно по ступенькам, мозг переходит через поверхностные стадии этой фазы и приходит к действительно глубокому сну.
На этом этапе:
- Активность мозга замедляется, становится более размеренной, синхронной
- Частота сокращений сердца, частота дыхания – снижаются
- Тело расслабляется, хоть и остается способным к движениям (предположительно для более удобной позиции сна)
- Температура тела немного снижается
- Продолжая сравнение с бодрствованием, которое напоминает дневной офис и сном, который мы назвали ночной сменой – можно представить, что в эту фазу мозг словно говорит: «Дневная суета окончена, можно заняться обслуживанием».
И именно это и происходит, ведь такое замедление активности создает условия для «уборки» продуктов активности мозга, накопившихся за день. Помимо этого, в эту фазу сна происходят и другие процессы необходимые для нормальной работы множества различных систем организма. Например, в эту фазу сна происходит ряд процессов важных для поддержания адекватного иммунитета. Более глубоко мы этот вопрос обсуждать пока что не будем, но запомним, что масштаб и разнообразие событий можно сравнить с генеральной уборкой и подготовкой города перед значимым мероприятием.
REM-сон: кинематограф сновидений
Что же идет после размеренного и медленного глубокого сна? Первая мысль, вероятно, наталкивает на еще более крепкий сон, однако на деле все оказывается куда интереснее. Если мы продолжим наблюдать за активностью мозга по ЭЭГ, то мы увидим, что в какой-то момент мозг словно просыпается. Медленные волны NREM-сна заменяются более быстрыми, с картиной, очень напоминающей бодрствование. Но это и есть REM-фаза! А это сходство с бодрствованием подарило ей название “парадоксальный сон”. И возникает это сходство не просто так – часть механизмов, поддерживающих REM-сон участвуют и в поддержании бодрствования.
В эту фазу сна также происходит ряд важных и интересных процессов: мы видим сны, мозг проходит сложные процессы, связанные с регулированием эмоций, а также, процессы важные для адекватной работы памяти и обучения. Можно себе представить, что мозг словно действительно “чуть-чуть” просыпается, чтобы поработать собственным психологом, посмотреть сновидения как кино и отсортировать события дня в воспоминания. Просыпается только “чуть-чуть” – потому, что есть и ряд процессов, которые активно подавляются в эту фазу сна (иначе мы бы проснулись!): например, подавляется активность зон, отвечающих стрессовый ответ, областей, отвечающих за планирование и “адекватность” поведения, а также “отключается” возможность произвольных движений. Последнее, кстати, вероятно является интересным защитным механизмом. Мы полагаем, что такое «отключение», нам необходимо для того, чтобы мы не пытались буквально убежать от тигра, которого мозг так убедительно изобразил себе во сне. Одним из исключений для этого «отключения» мышц являются мышцы глаз, которые во время этой фазы выполняют специфические быстрые движения. И название REM-сон к ним и отсылает, rapid eye movement.
На этом этапе:
- В противоположность NREM-сну, активность мозга ускоряется, становится более хаотичной, похожа на бодрствование
- Частота сокращений сердца, частота дыхания – ускоряются
- Произвольные движения невозможны, мышцы тела практически “отключены”
- Температура тела может быть несколько нестабильной
Если собрать всё вместе, ночь примерно выглядит так:
- Мы постепенно погружаемся в сон, проходя поверхностные и глубокие стадии NREM – фаза с размеренной, медленной активностью мозга
- Затем мозг переходит в REM-фазу – сновидческую, с активностью, напоминающей бодрствование
- Этот процесс перехода через NREM к REM цикличен и длится примерно 90 минут. С течением ночи меняется время, которое занимает каждая фаза сна внутри одного цикла. Чем ближе к утру – тем больше баланс сдвигается в сторону REM-сна.
- В какой–то момент системы бодрствования берут верх – и мы, вместо перехода на повторный цикл сна, просыпаемся. Бодрые и полные сил! ...Желательно
Почему важно помнить, что сон – активный процесс?
Качество сна влияет на:
- Концентрацию и работоспособность,
- Эмоциональную устойчивость,
- Обучение и память,
- Общее состояние здоровья
- Этот вклад сопоставим с правильным питанием и физической активностью, а иногда и превосходит их
Если воспринимать сон как бездействие, пассивный процесс – им легко пожертвовать. Но если мы будем помнить, что ночью мозг активно трудится, поддерживая сон – наше отношение может измениться, нам будет проще принимать взвешенные решения для заботы о нем.
Ведь теперь, когда мы знаем, что сон – это сложный активный процесс, нам проще понять, почему некоторые вещества могут на него разрушительно влиять.
Для примера рассмотрим действие алкоголя: мы знаем, что при его употреблении у человека может снижаться скорость реакции, нарушаться координация, падать концентрация – это происходит из-за нарушения работы определенных механизмов нервной системы. И ровно таким же образом нарушаются механизмы важные для сна – мозгу сложнее его поддерживать, сон становится более прерывистым, снижается его качество и особенно страдает качество REM-сна. Ощущение сонливости от употребления алкоголя, связанное с его седативным (угнетающим) эффектом, играет тут роль очень опасной ловушки. Можно ожидать, что быстрое засыпание – отражение хорошего сна, но теперь мы знаем, что сон гораздо сложнее простого «отключения». Для качественного сна нам важно заботиться не только о том, чтобы быстро уснуть, но и о том, чтобы во время самого сна у нас были адекватные условия для его поддержания.
То же касается и хронического недосыпа: если мы сокращаем время сна – мозг просто не успевает пройти нужное количество циклов сна, чтобы все физиологические процессы были в полной мере выполнены. Поэтому мы будем помнить, что наш мозг каждую ночь активно трудится ради нашего блага, активно поддерживая сон. И будем стараться беречь его труд, чтобы “бодрые и полные сил” – было про наше утро!
А о том, из чего состоит качественный сон и что такое гигиена сна, поговорим в следующей статье.