Ученые выделяют 2 основных фазы сна у человека: медленный и быстрый. Фазы чередуются друг с другом в течение ночи внутри каждого 90-минутного периода. А эти сменяющие друг друга 90-минутные периоды являются одним из ультрадианных ритмов человека.
В течение дня наш организм переходит из более активного состояния в более пассивное, расслабленное. Периоды активности и пассивности длятся каждый по 90 минут. Эта цикличность сохраняется и во время сна.
В первой половине ночи в каждом 90-минутном периоде преобладает медленный сон, но чем дольше мы спим, тем чаще и на более длительное время мы погружаемся в быстрый сон - под утро его становится особенно много.
Быстрый сон имеет английское название REM - rapid eye movement (быстрое движение глаз - его еще называют парадоксальным) или БДГ-фаза. Весь иной сон называется NREM-сон (non-REM), в него включается медленный или медленноволновой сон (не только он, но и предшествующие ему фазы засыпания).
Особенности NREM-фазы сна
В фазе NREM на электроэнцефалограмме можно наблюдать большие медленные волны активности (дельта-волны), которые проходят по разным отделам мозга. Активность в мозге в этот период очень размытая. В течение этой фазы тело также может двигаться, и вам могут снится сны.
Важно, что "химия мозга" меняется: одних нейромедиаторов выделяется больше, а других меньше. В течение этой NREM фазы сна в мозге:
- не выделяется ацетилхолин: в нашей нервной системе он отвечает за фокусировку и активацию нейронных контуров.
- выделяется очень мало адреналина (речь здесь именно про нейромедиатор), отвечающего за активность нейронных контуров движения.
- выделяется очень много серотонина, который связан с нашим ощущением базовой удовлетворенности и спокойствия.
Какую информацию мозг обрабатывает и "записывает" в течение NREM-фазы?
Исследования показывают, что именно в этой фазе происходит моторное обучение (motor learning): мозг обрабатывает и усваивает все, что мы изучали в течение дня с точки зрения новых движений, в т.ч. движений, требующих развития координации. Например, синхронизированных движений с другими людьми: танцев, боевых искусств и другие. Это могут быть движения, связанные с развитием координации на уровне мелкой моторики - пальцев, так и всего тела.
В этой фазе также активно происходит запоминание детализированной информации (не обязательно когнитивной) - например, каких-то правил произношения слов.
Особенности REM-фазы сна
Название говорит само за себя: в этой фазе ваши глаза совершают хаотичные непроизвольные движения, тогда как все тело полностью парализовано (REM-атония), а мозг очень активен. Интересные изменения происходят и в химии:
- серотонин практически не выделяется.
- выделения адреналина не происходит совсем.
Адреналин является главным химическим спутником состояний страха и тревоги.
Отсутствие адреналина в мозге в течение этой фазы удивительно само по себе: это единственное время в течение суток, когда мозг и нервная система вообще не испытывают его влияния.
Чему обучается нервная система в REM-фазе?
В REM-фазе наш мозг может проигрывать заново весь опыт, который он получил в течение дня (да и всей жизни) без фактических эмоций страха или тревоги. Эти ощущения заблокированы на химическом уровне, потому что адреналин не выделяется.
Разберемся на примере:
В течение дня вы посещали разные места, испытывали весь спектр эмоций и реагировали на события - в это время ваш мозг усиливал старые или создавал новые нейронные связи.
В течение REM-сна мозг фактически воспроизводит карту того, где вы были и что делали (эти же нейронные связи активируются во сне), но без чувства страха и тревоги, которые вы могли испытывать в процессе опыта. Он определяет, что важно, а что не важно - придает значение определенным опытам, укрепляет связи или убирает те связи, которые не важны.
Благодаря этому процессу вы знаете, что ручка обычно нужна для письма, а не для того, чтобы ей дирижировать - это умение мозга создавать важные связи и ассоциации, отсеивая нерелевантные.
Фактически, во сне нервная система подчищает количество связей до приемлемого уровня.
Люди, которых намеренно лишают REM-сна, начинают испытывать галлюцинации, связи в мозгу становятся сбивчивыми. А если говорить об эмоциональной стороне, то неспособность мозга отбрасывать лишние значения и ассоциации влияет на эмоциональное восприятие событий при бодрствовании: человек становится вспыльчивым, раздражительным, он склонен придавать большое значение незначительным стимулам и событиям.
Наличие большого количества связей характерно для детской нервной системы. Дети, например, не могут так хорошо координировать свои движения, как взрослые, а эмоциональная реакция на небольшие события значительно ярче.
Простой пример: если ребенок очень хотел мороженое, а магазин оказался закрыт - это трагедия для его нервной системы. В этой ситуации взрослый тоже может расстроиться, но найдет решение и не будет бурно реагировать (пойдет в соседний магазин, купит мороженое завтра).
REM-сон - это естественное "лекарство" для регулирования нервной системы. Он позволяет мозгу не только создавать новые связи между нейронами, но и сокращать ненужные, чтобы нивелировать сильный эмоциональный опыт и быть более эмоционально устойчивым.
Адреналин, REM-фаза сна и кошмары
Если во время REM-фазы не вырабатывается адреналин, то почему нам могут сниться кошмары с ощущением страха или тревоги? И почему мы можем проснуться с ощущением страха, "проснуться в поту"?
Для начала важно понимать, что сны возникают как в фазу REM, так и во время NREM-сна.
Поэтому, если вы видите кошмар с ощущением страха и тревоги, то есть большая вероятность, что это происходит в фазу NREM, а именно, во время медленноволнового сна (slow-wave sleep).
Под воздействием одного из наркотиков (название в подкасте не уточняется) люди начинают видеть очень яркие и пугающие сны: например, сны, где их кто-то преследует, но нет возможности убежать, потому что тело парализовано. Многие считают, что подобная атония - это показатель REM-фазы, но, скорее всего, это не связанные вещи, потому что адреналин, согласно исследованиям, не вырабатывается совсем, а значит такие яркие эмоции страха в этот период сна просто не могут возникать.
Если коротко, то ответ ученых на вопрос про кошмары пока такой: вы просто не можете испытывать эмоции страха в фазу REM-сна, потому что химически адреналина нет.
Второй вопрос касается пробуждения от кошмара с ощущением паники и стресса - это можно охарактеризовать как "проснуться в поту".
Это очень необычное состояние, в котором фаза сна как бы накладывается на фазу пробуждения. И в момент, когда организм пробуждается, адреналин уже доступен.
Исследования здесь пока не достаточно точные, но они вероятно говорят о следующем механизме: если в течение дня вас тревожили какие-то события или мысли, то во сне вы снова проигрываете этот опыт без воздействия адреналина. Затем внезапно вы просыпаетесь, и в этот момент происходит резкий выброс адреналина, который, по итогам, связывается с этом опытом.
Эффект сонного паралича и как это связано с похищением пришельцами
Эффект сонного паралича - это очень похожее по механизму вторжение REM-атонии в состояние пробуждения. Кто хоть раз испытывал сонный паралич, знает, насколько этот опыт может быть пугающим: вы проснулись, сознание бодрое, а тело все еще парализовано в течение короткого промежутка времени.
Интересно, что опыт сонного паралича учащается у тех людей, которые курят марихуану - почему это так, в подкасте, тем не менее не уточняется.
Иногда, помимо паралича, вы можете испытывать и галлюцинации. Галлюцинации - это вообще одна из ключевых особенностей REM-сна*.
В научном мире есть теория о том, что люди называют "похищение инопланетянами": очень часто это связано с этими опытами сонного паралича и галлюцинаций одновременно. Ощущения, что тело летает, люди видят лица и так далее. И хотя эти опыты длятся всего несколько минут, но из-за искажения времени-пространства, которое ощущается во сне, мы можем воспринимать эти опыты как гораздо более длительные.
В этих отрывках можно послушать про сонный паралич и кошмары самостоятельно на английском языке:
- про кошмары и про сонный паралич еще чуть-чуть
__________________________
* в подкасте рекомендуют книгу Аллана Хобсона (американский психиатр и исследователь снов, изучает REM-сон) Dream Drugstore 2002 года для тех, кто хочет подробнее узнать о химии снов и галлюцинациях. Перевода книги на русский я не нашла, вероятно, она не была переведена.