Когда мы засыпаем, наш мозг проходит через несколько циклов сна.
У обыкновенных людей каждый цикл длится от 70 до 110 минут. Причем более ранние из них в ночное время являются более короткими, а более поздние длятся немного дольше. У младенцев продолжительность одного цикла сна составляет около 50–60 минут.
Каждый цикл состоит из четырех стадий: REM1, REM2, REM3 (он же медленный сон) и REM - фаза быстрого сна.
Особенно интересна последняя стадия, REM. Она характерна быстрым движением глаз спящего, которое очень привлекает внимание. Это заключительная часть цикла сна, она длится около 10 минут в первом цикле, и становится все длиннее в следующих циклах.
REM, к тому же, физиологически странная фаза сна. Человеческий мозг начинает выделять в процессе ее прохождения большое количество нейромедиатора ацетилхолина, и сдерживает высвобождение гистамина, серотонина и норадреналина. Мозговой ствол демонстрирует всплески электрической активности, и тело человека начинает демонстрировать большие колебания дыхания, температуры тела и кровообращения. Спящий теряет мышечный тонус, что фактически парализует его. Именно поэтому просыпаться во время фазы быстрого сна может быть довольно неприятным занятием.
Интересно, что среднестатистический человек человек видит от 3 до 5 снов за ночь. И большинство из них возникают именно в фазе быстрого сна.
Количество и продолжительность сновидений с возрастом уменьшаются. Младенцы видят сновидения примерно половину времени, которое они проводят по сне. У пожилых людей это время сокращается примерно до одной пятой времени сна. Что совпадает с относительным возрастным сокращением фазы.
Животные тоже спят. Известно, что все млекопитающие проходят через стадии быстрого сна. Птицы и рептилии, похоже, тоже испытывают подобные состояния.
Было предложено множество гипотез, объясняющих функцию сновидений. Среди них такие: сообщения от богов, консолидация памяти, проверка ментальных схем и даже абсолютно бессмысленный побочный эффект нашей повседневной мозговой активности. Совсем свежее и весьма спекулятивное предложение, основанное на результатах работы искусственного интеллекта предполагает, что сны - это некий механизм, который позволяет нам обобщить наше поведение и мыслительные процессы с учетом новой полученной информации.
Больше чем сны
Новое исследование, проведенное на мышах, предполагает, что наш мозг просто очищается во время фазы REM - сна.
Наш мозг пронизан очень тонкими кровеносными сосудами - капиллярами, которые доставляют питательные вещества и кислород и удаляют накопившиеся отходы. Наш мозг, по сути, это просто очень голодные и очень чувствительные сгустки ткани.
Авторы вышеупомянутого исследования представляют новый метод, который может помочь визуализировать кровоток в этих капиллярах во время бодрствования, и на разных стадиях сна. Методы визуализации до сих пор давали противоречивые результаты. Но этот новый метод позволил ученым непосредственно наблюдать капиллярный кровоток.
Сочетание флуоресцентного красителя, связывающегося с эритроцитами, с «черепным окном» (замена части черепа стеклом) и двухфотонной микроскопии дало исследователям возможность буквально взглянуть на мозг мышей.
Они увидели, что капиллярный кровоток был очень похож во время бодрствования и медленного сна, но значительно усиливался во время фазы быстрого сна. Когда исследователи прерывали одну стадию REM, животные показывали восстановление REM в следующем цикле с еще большей интенсивностью.
Наконец, исследователи обнаружили, что в этом играет роль рецептор аденозина A2a. У мышей с отключенным рецептором наблюдалось гораздо меньшее увеличение капиллярного кровотока во время быстрого сна, чем во время других стадий. (Они также не компенсировали это удлинением фазы быстрого сна.)
Заключение, которое было сделано по итогам выполнения работы гласит:
Повышенный капиллярный поток, обнаруженный в ходе исследовании, может иметь важное значение для обеспечения адекватного обмена веществ в мозгу. Снижение как продолжительности REM-сна, так и мощности кровяного потока, может привести к деменции. Или, даже, к болезни Альцгеймера.
Но это всего лишь предостережения. Поскольку:
- мыши не люди. Выводы необходимо будет подтвердить на людях, желательно без стеклянного окна в черепе.
- молекулярные механизмы еще полностью не известны. Да, рецептор аденозина A2a играет какую-то роль, но какую именно?
- ну и наконец - краситель относительно недолговечен, и количество визуализируемых капилляров было относительно небольшим. Вышеописанные выводы - это справедливо для всего мозга? Вероятно, да. Но это требует подтверждения.
Сладких снов.
Друзья! Если Вам понравилась эта статья - подписывайтесь на канал, ставьте лайк, и обязательно поделитесь ей в социальных сетях. Спасибо!
