Наше, в буквальном смысле, залитое светом общество, превратило недосыпание в образ жизни. Но теперь нам известно больше, чем когда-либо о том, как мы отдыхаем, и о том, как сон поддерживает наше здоровье.
Почти каждую ночь, на протяжении всей нашей жизни, мы подвергаемся поразительному превращению.
Наш мозг глубоко меняет свое поведение и намерения, затемняя при этом сознание. На некоторое время мы становимся почти полностью парализованы. Мы даже не можем дрожать. Тем не менее, наши глаза периодически двигаются за закрытыми веками, как будто мы видим, а крошечные мышцы нашего среднего уха, даже в тишине, двигаются, как будто воспринимая звук. Неоднократно, на протяжении ночи, как мужчины так и женщины испытывают сексуальное возбуждение. Иногда нам кажется, что мы способны летать. Мы приближаемся к границам смерти. Мы спим.
Около 350 г. до н.э. Аристотель написал эссе «О сне и бессоннице», размышляя лишь о том, зачем и почему мы спим. В течение последующих 2300 лет никто так не получил полноценного ответа. В 1924 году немецкий психиатр Ханс Бергер изобрел электроэнцефалограф - прибор для регистрации электрической активности мозга, благодаря чему, изучение сна сместилось от философии к науке. Но только в последние несколько десятилетий, с появлением аппаратов для визуализации, позволяющих все глубже заглянуть во внутренние процессы мозга, мы подошли к убедительному ответу на вопрос Аристотеля.
Всё, что мы узнали о сне, подчеркнуло его важность для нашего психического и физического здоровья. Наша модель сна-бодрствования является центральной особенностью человеческой биологии - адаптацией к жизни на вращающейся планете, с ее бесконечной сменой дня и ночи. Нобелевская премия в области медицины в 2017 году была присуждена трем ученым, которые в 1980-х и 1990-х годах идентифицировали молекулярные часы в человеческих клетках, роль которых синхронизировать наш организм с солнцем. Как показали недавние исследования, в случае разрушения данного циркадного ритма (смены дня и ночи - прим. Alternative P), мы становимся более восприимчивы к таким заболеваниям как диабет, сердечные заболевания и слабоумие.
Стивен Локли говорит, что свет, излучающийся синими волнами, способствует бдительности и полезен в дневное время. В то время как, красные волны лучше подходят ночью, потому что они несут в себе меньше энергии для того, чтобы вынудить мозг сбросить биологические часы.
Тем не менее дисбаланс между образом жизни и солнечным циклом стал эпидемией. «Кажется, как будто наша жизнь - это участие во всемирном испытании по ограничению сна и его негативных последствий» - делиться своими размышлениями Роберт Стикголд, директор Center for Sleep and Cognition в Гарвардской медицинской школе. Среднестатистический американец на сегодняшний день спит меньше семи часов в сутки, что примерно на два часа меньше, чем столетие назад. Это главным образом связано с распространением искусственного освещения, за которым следуют телевизоры, компьютеры и смартфоны. В нашем неспокойном, обильно залитым светом обществе, мы часто воспринимаем сон, как противника, лишающего нас развлечений и производительности. Томас Эдисон, который придумал лампочку, называл сон "абсурдом и плохой привычкой". Он верил, что люди, в конечном итоге, способны отказаться от него полностью.
Полноценный ночной сон теперь кажется чем-то редким и старомодным, словно рукописные письма. Создается впечатление, что все мы немного жульничаем, чтобы справиться с бессонницей, используя снотворное, поглощая огромное количество кофе, чтобы подавить зевок, игнорируя при этом, замысловатое путешествие, которое каждый вечер готовит для нас организм. В хорошую ночь, мы несколько раз проходим сюрреалистический путь, состоящий из четырех или пяти фаз сна, каждая из которых отличается разными качествами и целями, спуская нас в альтернативный мир сновидений.
Фаза 1-2
На начальной стадии сна, наш мозг сохраняет свою активность и занимается редактированием памяти, решая, какие воспоминания сохранить, а какие - удалить.
Процесс погружения в сон происходит достаточно быстро, так как нашему телу не нравится промежуточное состояние между сном и бодрствованием. Поэтому мы выключаем свет, и лежа в постели, закрываем глаза. Если наш циркадный ритм привязан к смене дня и ночи, если шишковидная железа, у основания нашего мозга выделяет мелатонин, сигнализируя, что уже наступила ночь, и если множество других систем нашего организма засыпают - то и нейроны быстро впадают в спячку.
Нейроны, около 86 миллиардов из них, являются клетками, которые образуют информационную паутину мозга, обмениваясь друг с другом электрическими и химическими сигналами. Когда мы полностью бодрствуем, нейроны образуют постоянное движение. Когда они работают слаженно и ритмично, данные выраженные на электроэнцефалограмме или ЭЭГ, аккуратными волнистыми линиями, указывают на то, что деятельность мозга направлена куда-то в глубь, подальше от хаоса жизни снаружи нас, а сенсорные рецепторы, тем временем, приглушаются, и вскоре мы засыпаем.
Сон рассматривается как бессмысленная трата времени, но реальной проблемой является хроническая бессонница. В Японии около 40 процентов населения спит менее шести часов в сутки. Дремота у людей, как на этой фотографии ночной закусочной в Токио, социально приемлема.
Ученые называют это первым этапом. Его длительность может занимать около пяти минут. Затем, из глубин мозга восходит серия электрических импульсов, которые заполняют кору головного мозга - складчатое серое вещество, покрывающее внешний слой мозга, "дом", отвечающий за сознание и речь. Эти полу-секундные всплески- или шпиндели - показывают, что мы погрузились во второй этап сна.
Когда-то мы не знали, что во сне наш мозг не менее активен, чем во время бодрствования: различие состоит лишь в виде активности. Шпиндели, теоретически, стимулируют кору таким образом, чтобы сохранить недавно полученную информацию, а возможно, и связать ее с уже имеющимися знаниями в долговременной памяти. В лаборатории сна, когда люди были ознакомлены с определенными новыми задачами, как умственными так и физическими, частота активности их шпинделей в данную ночь - увеличивалась. Кажется, что чем выше частота, тем лучше они выполняют задание на следующий день.
Как полагают некоторые эксперты, частота шпинделей может быть показателем общего интеллекта. Во сне, в сознании формируются связи, которые мы, возможно, никогда бы не сформировали сознательно. Такие мысли часто называют подсознательными или интуитивными.
Японский термин inemuri или «сон во время присутствия» представляет собой отличительную форму дремоты, во время которой человек дремлет в месте, не предназначенном для сна, например, в метро, в офисе или даже на званом обеде. «Поскольку официально вы не спите, - рассказывает Брижит Штегер, специалист из Японии в Кембриджском университете в Англии, - чтобы не выделяться из толпы, вы должны вести себя так, как это необходимо в определенной ситуации. Например, на собрании вам необходимо притворятся, будто вы слушаете или же скрывать свою спящую голову за бумажными документами. Если вы еще не зарекомендовали себя как бездельник, небольшая проблема с недосыпанием может даже пойти вам на руку и повысить вашу деловую репутацию: такая ситуация продемонстрирует вашу самоотверженность по отношению к работе.» - добавляет Штегер.
Мозг во время бодрствования настроен на сбор информации во внешнем мире, в то время как спящий мозг - обрабатывает информацию, собраную за день. Таким образом в ночное время, мы переходим от записи данных, к их упорядочиванию, а этот переход может быть заметен лишь на молекулярном уровне. Мы не просто чистим свои мысли - спящий мозг активно оперирует воспоминаниями, выбирая которые из необходимо сохранить, а какие выбросить.
Выбор воспоминаний вовсе не обязательно должен быть разумным. Сон укрепляет нашу память не только на 2-й стадии, где мы проводим примерно половину нашего сна, но и в течение всей ночи. По словам нейробиолога Джины По, из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, в целях предовращения развития посттравматического стрессового расстройства, человек должен бодрствовать в течение шести-восьми часов после пережитого стресса, поэтому вышеописанная особенность нашего мозга может быть на руку, например, истощенным солдатам, только что вернувшимся из мучительных миссий, которым приходится избегать сна в течении первых несколько часов. Исследование, проведенное ею и другими учеными, предполагает, что вскоре после какого-нибудь запоминающегося события, наш мозг, во сне решит отложить это в долгосрочные воспоминания, в случае если не заменить его другими событиями или действиями.
Второй этап может длиться до 50 минут в течение первого 90-минутного цикла сна (как правило, в последующих циклах он занимает меньше времени). Шпиндели могут появляться каждые несколько секунд на некоторое время, но когда извержения подходят к концу - наш сердечный ритм замедляется, а температура тела падает. Любые признаки и ощущения внешней среды исчезают. Мы начинаем длительное погружение в более глубокие части сна - в третий и четвертый этапы.
Фазы 3-4
Мы вступаем в глубокий, похожий на кому, сон, который так же важен для нашего мозга, как пища для тела. Это не время для сновидений - это время для введения физиологического "домашнего хозяйства".
Без исключения, каждое животное имеет по крайне мере примитивную форму сна. Трехпалые ленивцы спят около 10 часов в день - впечатляющее проявление вялости, некоторые фруктовые летучие мыши тратят на сон 15 часов, а маленькие коричневые летучие мыши, как сообщается, бездельничают целых 20 часов. Жирафы спят меньше пяти часов. Лошади, как правило, часть ночи спят стоя, а другую часть лежа. У дельфинов, во время сна одно полушарие бодрствует, позволяя им непрерывно плавать, в то время, как вторая половина их мозга - спит. Великие фрегаты могут дремать во время планирования, так же как и другие птицы. Медсестры-акулы отдыхают группами на дне океана. Тараканы, во время сна снижают свои усики, и становятся чувствительными к кофеину.
Сон - поведение, при котором наша чувствительность уменьшается, а ограниченную подвижность легко нарушить (в отличие от состояния спячки или комы), и существует у организмов, не имеющих мозга в принципе. Например, сон медузы характеризуется заметным замедлением пульсирования её органов, а одноклеточные организмы, такие как планктон и дрожжи, демонстрируют четко различимые циклы активности и отдыха. Это говорит о том, что сон - древний, универсальный инструмент, функции которого заключаются не в организации воспоминаний или в содействии обучению, а в большей степени в сохранении самой жизни. Очевидно, это такой закон природы: любое существо, независимо от размера, не может бодрствовать все 24 часа в сутки.
«Бодрствование так же необходимо», - рассказывает Томас Скамел, профессор неврологии в Гарвардской медицинской школе, - «Чтобы выжить, вам нужно выйти на улицу и оставить позади себя любые другие организмы. Но последствия этого таковы - вам необходим период отдыха, чтобы клетки могли восстановиться.»
У людей этот процесс происходит главным образом во время глубокого сна, в 3 и 4 фазах, которые отличаются высоким процентом активности мозга, состоящим из больших, дельта-волн, измеренных на ЭЭГ. На третьем этапе дельта-волны присутствуют менее половины времени, а на 4 этапе больше половины. (Некоторые ученые считают, что эти две стадии являются одной стадией глубокого сна). В глубоком сне наши клетки вырабатывают большую часть гормонов роста, которые необходимы для функционирования костей и мышц, на протяжении всей жизни.
Еще одно свидетельство того, что сон необходим для поддержания здоровой иммунной системы, температуры тела и артериального давления - без него нам было бы сложно поддерживать нормальный баланс нашего настроения или быстрее восстанавливаться после травм. Сон для нас, возможно, более важен, чем пища: животные умирают, если лишатся сна еще до голодания, - сообщает Стивен Локли из Бригама и женской больницы в Бостоне.
Хороший сон также снижает риск развития деменции (приобретенное слабоумие, стойкое снижение познавательной деятельности с утратой в той или иной степени ранее усвоенных знаний и практических навыков и затруднением или невозможностью приобретения новых - прим. Alternative P). Исследование, Майкена Недергаарда из Университета Рочестера, в Нью-Йорке, проводимое на мышах, предполагает что когда мы бодрствуем, наши нейроны уплотняются вместе, но когда мы спим, некоторые клетки головного мозга расширяются до 60 процентов, используя пространство между ними. Эти межклеточные пространства являются местами сброса отходов для метаболических клеток, в частности вещества, называемого бета-амилоидом, которое нарушает связь между нейронами и тесно связано с болезнью Альцгеймера. Исключительно во время сна, происходит расщепление спинномозговой жидкости, использующейся как моющее средство, очищая широкие коридоры нашего мозга и вымывая бета-амилоид.
Пока происходит починка и выполнение всех "домашних" дел, наши мышцы полностью расслаблены, а умственная активность минимальна: волны 4 фазы сна сходны по характеру, с волнами пациентов, находящихся в состоянии комы. Обычно на четвертом этапе нам не сняться сны, а так же мы не чувствуем боль. В греческой мифологии боги Гипнос (сон) и Танатос (смерть) - братья-близнецы. Поэтому греки, возможно, были правы.
«Вы говорите об уровне дезактивации мозга, который является действительно довольно интенсивным», - говорит Майкл Перлис, директор программы «Поведенческая медицина сна» в университете Пенсильвании. «4-я фаза не очень далека от комы или состояния смерти нашего мозга. Несмотря на то, что такой сон оказывает восстанавливающее воздействие на мозг, это явно не то состояние, в котором мы бы хотели находиться без должной необходимости.»
В случае, если мозг остается на четвертом этапе более 30 минут - он может получить непоправимые повреждения. (У лунатиков переход между фазами может сопровождаться рывками тела). Часто мы проходим сначала через этапы 3, 2 и 1 - а затем снова пробуждаемся.
Даже люди со здоровым сном, в большинстве случаев не замечая этого, просыпаются несколько раз за ночь. Мы засыпаем за считанные секунды. Но на этом этапе, вместо повторения этапов снова, мозг сбрасывается на что-то совершенно новое - путешествие в поистине нечто странное.
По данным Центра США по контролю и профилактике заболеваний, более 80 миллионов взрослых американцев хронически недосыпают, не соблюдая рекомендуемую норму в семь часов сна каждые сутки. Усталость ежегодно становится причиной более миллиона аварий, а также значительного количества медицинских ошибок. Даже небольшие коррективы во сне могут принести вам проблемы. В понедельник, после перехода на летнее время, в США наблюдается рост сердечных приступов на 24%, по сравнению с другими понедельниками, а количество автомобильных аварий с летальным исходом увеличивается.
На протяжении всей нашей жизни, около трети из нас страдают, по крайней мере, одним диагностируемым расстройством сна. Они могут варьироваться от хронической бессонницы и апноэ во сне - до синдрома беспокойных ног и до более редких и незнакомых заболеваний.
Exploding head syndrome (EHS) - это состояние, при котором человек в процессе засыпания или подъема, испытывает шум, который является громкими и короткими, подобно взрыву бомбы или выстрелу. Исследование в Гарварде показало, что сонный паралич - невозможность двигаться в течение нескольких минут после того, как вы очнулись от сновидений - происхождение многих историй о похищении людей НЛО. Люди с синдромом Клейне-Левина, каждые несколько лет, спят почти без остановки в течение одной или двух недель и возвращаются к обычной жизни без каких-либо заметных побочных эффектов.
Бессонница, безусловно, распространенная проблема и является основной причиной, по которой 4% взрослых людей регулярно принимают снотворное. Люди, страдающие бессонницей, как правило, долгое время не могут уснуть, часто просыпаются ночью или же страдают и тем, и другим. Если сон - это повсеместное, естественное явление, развивавшееся веками, вас не удивляет то, почему так много людей испытвают проблемы со сном? Всему виной эволюция? Современный мир?
Борьба за сон началась, когда сперва лампы накаливания отложили наступление ночи. В наше время, такие крупные города как Токио, часто освещаются светодиодными лампочками. Они более энергоэффективны, но, как правило, производят много синего света, который оказывает разрушительное влияние на сон.
Портреты, сделанные на ночных улицах Токио, в отражении от неоновых вывесок, показывают спектр цветов, которые могут либо стимулировать, либо расслаблять нас; беспорядок, разрушающий естественный поток света и темноты, к которому наши тела адаптированы уже более миллиона лет.
Эволюция наделила нас, ровно как и других существ, гибким и легко нарушаемым сном, поэтому часто он может стать жертвой для других, более высоких приоритетов. Мозг имеет систему переопределения, действующую на всех этапах сна, способную разбудить нас, когда он чувствует чрезвычайную ситуацию - например, крик ребенка или звук шагов, приближающегося хищника.
Проблема в том, что в современном мире наш древний, врожденный призыв к пробуждению постоянно вызывается ситуациями, не угрожающими жизни, такими как беспокойство перед экзаменом, заботой о финансах, или сигнализации соседского авто. До промышленной революции, которая привнесла в нашу жизнь будильники и фиксированные графики работы, мы часто могли противодействовать бессоннице просто отсыпаясь. Но не теперь. Если вы один из тех людей, которые гордятся тем, что могут заснуть быстро и почти где угодно, вам нужно прекратить злорадствовать - это явный признак того, что вы спите недостаточно, особенно если вы находитесь в возрасте до 40 лет.
Первый сегмент мозга, который начинает "выдыхаться" при недостаточном количестве сна - это предлобная кора, колыбель принятия решений и путей для выхода из проблемных ситуаций. Не высыпающиеся люди более раздражительны, капризны и иррациональны. «Судя по всему, потеря сна оказывает большое влияние на каждую когнитивную функцию», - рассказывает Кьяра Чирелли, нейробиолог из Института сна и сознания Висконсина. Оказалось, что лишенные сна подозреваемые, задержанные полицией по подозрению в каком либо преступлении, часто признаются в чем-либо в обмен на отдых.
Каждый, кто регулярно спит менее шести часов в сутки, имеет повышенный риск депрессии, психоза и инсульта. Отсутствие сна также напрямую связано с ожирением: без достаточного количества сна, желудок и другие органы в избытке производят грелин - гормона, отвечающего за чувство голода, заставляя нас есть больше, чем нам нужно. Доказательство причинно-следственных связей в этих случаях является сложной задачей, поскольку трудно подвергнуть людей на необходимые эксперименты, но становится ясно, что бессонница подрывает всё тело.
Простая дремота, а также фармацевтические препараты не решают проблему: «Сон не является чем-то однородным», - говорит Джеффри Элленбоген, исследователь сна из Университета Джона Хопкинса, который руководит проектом Sound Sleep Project, который консультирует компании о здоровому отдыхе, при котором сотрудники могут достичь более высокой производительности. «Это не марафон - скорее десятиборье. Это совсем разные вещи. Заманчиво манипулировать сном с помощью лекарств или устройств, но знаем ли мы, насколько эти искусственные изменения оправданы?»
Элленбоген и другие эксперты спорят о том о сочетаниях и применении сна, а особенно популярный вопрос, состоит в том, можем ли мы существовать без сна в принципе. Было бы славно, если у нас была бы возможность просто удалить ненужные части сна, взамен обменяв их на несколько десятилетий к нашей бодрствующей жизни. В первые время науки о сне, в 1930- 40 года, вторая половина сна считалась “депрессивным” и вовсе не нужным нам, состояниями отдыха.
Вместо того, чтобы быть совершенно отдельным и самобытным, в целом этот период оказался столь же неотъемлемой формой сна совсем другого типа сознания.
Перевод: канал Alternative P.
Огромное спасибо Ане и Илье за помощь.
Источник: National Geographic