Перевод второй статьи из серии материалов Марии Конниковой для The New Yorker
Кажется странным, когда думаешь об этом, что мы проводим около трети жизни во сне. Почему мы это делаем? Когда мы спим, мы уязвимы, по крайней мере, снаружи, и это кажется непродуктивным. В проповеди 1719 года "Вигилий, или Пробуждающийся", Коттон Мазер назвал избыток сна греховным и посетовал, что мы часто спим, в то время как могли бы работать. Бенджамин Франклин
повторил это мнение в "Альманахе бедного Ричарда", где высказался в духе "отоспимся на том свете". За долгое время явная бесполезность сна позабавила даже ученых, изучавших его. Гарвардский исследователь сна Роберт Стикгольд рассказывал, что его бывший коллега Алан Хобсон шутил, что единственная известная функция сна это лечение бессонницы. В 2006 году в обзоре исследований, посвященном сну, Маркос Франк, нейроученый из Университета Пенсильвании (сейчас работает в Университе Вашингтона в Спокане) заключил, что доказательства предполагаемого воздействия сна на когнитивные способности были слабыми и двусмысленными.
Но в последующее десятилетие году тайна, кажется, поддалась решению. В серии бесед со специалистами, изучающими сон в этом году, меня познакомили с теориями, проливающими свет на то, насколько значительная часть нашей жизни проходит в инертном лежании с закрытыми глазами, когда мы не делаем ничего, что считаем важным или полезным. Встречи были организованы стипендиальной программой поддержки СМИ Гарвардской медицинской школы.
Одно из доказательств связано с тем, что случается, когда сон нарушен. Глядя на то, что может пойти не так, когда мы спим, мы можем понять, для чего сон нужен. Например, генетические нарушения. При расстройстве поведения в быстрой фазе сна обычная неподвижность, в которой пребывают наши тела, исчезает, и люди физически действуют в своих снах. Это нарушение часто является предвестником нейродегенеративного расстройства: исследование, проведенное с Центре изучения сна в Госпитале Святого Сердца в Монреале, показало, что у более половины пациентов, которые действовали во время сна, развились некоторые формы нейродегенеративного расстройства двенадцать лет спустя. Например, сонное апноэ, когда ваше дыхание останавливается во время сна, чаще на несколько секунд, но иногда и на несколько минут, до тех пор, пока ваше тело на короткое время резко не проснется, чтобы не восстановить процесс. В большинстве случаев такая встряска не остается в сознательной памяти. В испытаниях расстройства были связана с диабетом и сердечно-сосудистыми заболеваниями и приводили к когнитивным нарушениям. Около 10% населения сталкиваются с нарушениями в часы бодрствования, которые являются результатом хронической бессонницы, такие как следующие состояния, связанные с низком качеством жизни, депрессией, ростом сердечно-сосудистых заболевания и гипертонии, снижением когнитивных и двигательных функций и другими медицинскими симптомами.
Для ученых-сомнологов все эти неприятные последствия представляют собой заманчивые направления поиска. Связь между многими из них и нейродегенеративными заболеваниями или другими формами снижения когнитивных способностей предполагает, что сон может быть необходим для поддержания и использования познавательных функций. Их связь с сердечными заболеваниями подсказывает, что сон может служить снижению давления. Факт связи бессонницы с депрессией свидетельствует, что сон способен помочь нам справиться с эмоционально-стрессовыми или другими разрушительными событиями.
Все чаще исследователи находят пути проверить свои гипотезы напрямую. В 2000 году Стикголд опубликовал статью в Science, которая стала одним из наиболее убедительных доказательств роли, которую сон и сновидения играют в формировании памяти. 3 дня в течение 7 часов группа людей играли в компьютерную игру Тетрис. Некоторые из них никогда раньше не играли в эту игру, другие напротив, были хорошо с ней знакомы. Третья группа испытуемых не отвечала ни первому, ни второму требованию, поскольку они страдали амнезией с обширным повреждением средних височных долей и гиппокампа. Их специфическая форма амнезии обозначала, что они не способны сформировать новые эпизодические воспоминания.
Каждую ночь, когда испытуемые засыпали, ассистенты Стикголда неоднократно их будили и просили ответить, насколько это возможно, что они видели во сне. Оказалось, испытуемые видели сны о Тетрисе. Что было удивительно, так это тот факт, что испытуемые с амнезией видели те же сны. Они не понимали, что именно видят, утром не помнили ни игру, ни экспериментаторов, но рассказывали о сновидениях с падающими формами, которые соответствовали фигурам Тетриса, увиденным ранее. Иногда они даже сообщали, что фигуры вращались, чтобы выстроиться в ряды.
С тех пор очевидность связи функций памяти со сном и, в частности, со сновидениями, стала более явной. В 2013 году Стикголд опубликовал итоги своих исследований с момента эксперимента с Тетрисом, также рассмотрев параллельные достижения других исследователей в этой сфере. В этой статье он обосновал, что сон не только важен для консолидации памяти, но также является удивительным избирательным механизмом. Мы не помним все, что случилось с нами в заданный день. Иногда мы помним что-то просто из-за того, что это связано с сильными эмоциями, в другом случае, мы вырабатываем свой собственный способ фиксации воспоминания с помощью деталей, чтобы выделить некоторые значимые факты. Сон и сновидения, по мнению Стикголда, помогают нам сортировать информацию, выделять и хранить важные данные, будь то суть или специфические детали. "Когда мы видим сны, мы получаем кусочки. Когда мы просыпаемся, мы можем понять целое", говорит Стикголд.
В одном эксперименте нейроученые Йен Борн и Ульрих Вагнер обучали группу людей относительно сложной математической задаче. Хотя испытуемые не знали этого, существовал более простой способ решения задачи - абстрактное правило которое позволяло получить быстрое решение. Несколько испытуемых спонтанно нашли решение задачи в первый раз. Каждый участник был повторно протестирован 8 часов спустя, некоторым при этом позволялось спать, а других принудительно будили. Чуть менее четверти участников группы, сон которой прерывался, самостоятельно пришли к быстрому решению. Но уровень догадок оказался более чем в 2 раза высоким у испытуемых, которые имели восьмичасовой сон: 60% из них смогли увидеть короткое решение. Когда мы спим, наш мозг воспроизводит, обрабатывает, обучается и выделяет смысл. А некотором роде, он думает.
Наше психическое здоровье также тесно связано со сном. В исследовании, призванном проверить влияние, которое оказывает сон на сердечно-сосудистую систему и наоборот, группа здоровых мужчин, не имеющих проблем с сердцем, была подвергнута депривации сна. В разные моменты они оценивали сосуды, измеряли свое давление, частоту сердечных сокращений, уровень некоторых белков, связанных с кардиологическими проблемами. Через 2 дня почти каждый показатель был повышен. И наоборот, в исследовании сонного апноэ, которое связано с сердечно-сосудистыми нарушениями, было обнаружено, что терапия апноэ приводит к улучшению сердечной функции. Как только пациент может спать спокойно, нагрузка на его сердце снижается.
Но важность сна для работы нашего мозга может быть еще более фундаментальной. В дополнение к памяти и способности в решении задач сон может помочь нашему разуму оставаться точным, молодым и здоровым. Два года назад нейроученый из Университета Рочестера Майкен Недергаард опубликовала результаты многолетнего исследования функции сна. После использования новой методики заглянуть в бодрствующий и спящий мозг мышей она обнаружила, что сон является системой поддержания мозга. Когда мы бодрствуем, наша активность приводит к накоплению токсинов в мозге, а частности бета-амилоида, связанного с болезнью Альгеймера, а другие белки, обычно безвредные, формируются неправильно. Когда мы засыпаем, специальные каналы в нашем мозге расширяются, чтобы позволить спинномозговой жидкости курсировать, чтобы вывести токсины. Эти механизмы получили название глимфатической системы, по аналогии с лимфатической системой, которая чистит все наше тело. И наоборот, когда наш мозг не имеет достаточно времени на восстановление, количество токсинов возрастает и провоцирует нейродегенеративное расстройство. Кроме того, один из ранних признаков деменции - нарушение сна, а некоторые гены, которые контролируют продолжительность сна, также участвуют в щизофрении. Таким образом, нарушение сна может иметь схожий биологический механизм с нейродегенеративными заболеваниями.
Все эти исследования свидетельствуют, насколько важная работа происходит, пока мы спим. И при этом многие из нас все еще спят недостаточно. Некоторые из нас возможно вообще не знают, что такое быть полностью проснувшимся.
Насколько сегодня ваш разум страдает от нехватки сна предыдущей ночью? Все чаще исследователи обращают свое внимание на бодрствование и задаются вопросом, насколько сильно изменилось оно из-за хронического недосыпа.