Доброй ночи.
11 дней и 25 минут — столько в 1964 году не спал американский школьник Рэнди Гарднер. Он навсегда останется рекордсменом, ведь после этого случая «Книга рекордов Гиннеса» отказалась регистрировать новые результаты, опасаясь за здоровье людей.
Если человек не спит несколько суток, то его сознание становится спутанным, ухудшаются слух, зрение, координация и движения, появляются провалы в памяти и галлюцинации. Мозг перегружается информацией, которую не успевает обрабатывать, а из-за общей слабости появляется головокружение, тошнота, и боль в мышцах.
А вот общий недосып не так страшен для человека, поэтому многие его не замечают. Работая удалённо, мы можем позволить себе ложиться в 3 часа ночи и просыпаться в 12 дня, не задумываясь как при этом работает наш мозг.
Биологические часы: как мозг делит сутки на 12 часов
Сон человека лучше измерять в циклах, один цикл — 1,5 часа. Спать нужно примерно 4-5 цикла, то есть 6-8 часов. У каждого человека есть биологические часы, которые регулируются гормонами — кортизолом и мелатонином.
Кортизол — гормон бодрствования, его выделяет кора надпочечников. Пик выработки гормона — с 9 до 13 часов, а к полуночи он почти перестаёт производиться. В это время можно планировать встречи или решать сложные рабочие задачи, потому такие дела требуют творчества и сосредоточенности.
Во вторую половину дня эпифиз, шишковидное тело, которое отвечает за чувствительность к свету, вырабатывает мелатонин. Мелатонин помогает контролировать режим сна. Активнее всего он вырабатывается до 03:00, дальше идёт на спад. Врачи советуют засыпать до этого времени, чтобы правильно погрузиться в сон и не просыпаться ночью.
Контролирует выделение этих гормонов гипоталамус, область мозга, которая координирует работу эндокринной системы. В гипоталамусе есть сети нервных клеток — супрахиазменные ядра (SCN), ответственные за биологические часы. Они получают информацию об общей освещённости от сетчатки глаза, и после подстраиваются под световой цикл.
Иногда на улице пасмурно и почти нет солнца, тогда биологические часы человека работают на «автопилоте». Они просто помнят, в какое время просыпаться и ложиться спать
Доказать, что биологические часы существуют, несложно. Для этого достаточно сменить несколько часовых поясов. По приезде в другой город или страну возникнет джетлаг — сложное состояние, при котором нужно подождать несколько дней пока супрахиазменные ядра настроят организм на новый световой цикл.
Фазы сна: что происходит, когда мы спим
В середине 20 века, когда электроэнцефалограмма (ЭЭГ) была на пике развития, её применили для изучения сна. Так ученые узнали, что сон — это не «режим энергосбережения», где мозг отдыхает от дневных забот. В нём существует несколько фаз, которые отвечают за разное состояние органа. Самые важные из них — медленный сон (NREM) и быстрый или парадоксальный сон (REM).
Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) — отражает активность головного мозга, воздействуя на нервные клетки электрическими импульсами.
Засыпая, мы постепенно переходим из одной фазы сна в другую. Электрическая активность на ЭЭГ замедляется и синхронизируется, частая рябь парадоксального сна сменяется на глубокие волны медленного.
Медленный сон или сон-отдых длится 60-70 минут. В это время скопление серотониновых нейронов в среднем мозгу блокирует центры бодрствования, оставляя мышечный тонус нетронутым. Из-за этого мы можем перевернуться на удобный бок, почесаться или поправить подушку.
Во время медленного сна происходит образование или выделение некоторых веществ — например, гормона роста, регулирующего рост и обновление тканей организма.
Елена Белова, биохимик и нейрофизиолог
Медленный сон позволяет передать в мозг информацию о внутренних органах, так как до этого, днём, мозг бодрствовал и постоянно был занят. Теперь, с помощью блуждающего нерва, кишечник, например, сможет сообщить о нарушении работы. Из-за недосыпа может появиться дисбаланс внутренних органов, потому что информация не будет доходить до нужных отделов мозга.
При длительном отсутствии сна животные, над которыми проводили опыты, чаще умирали из-за воспаления кишечника, а не проблем с мозгом.
В фазе быстрого сна (REM) человек спит, а мозг активно обрабатывает информацию, накопленную за предыдущий день, неделю или месяц. В гиппокампе, отделе, который отвечает за кратковременную память, содержится вся информация текущего дня. Во время быстрого сна она обрабатывается и переносится по всей коре больших полушарий в долговременную память. Если человек спит мало, пропуская важные стадии REM-сна, то информация запоминается хуже.
REM — rapid eyes movement — быстрое движение глаз.
Когда фаза медленного сна сменяется на быструю, серотонин блокируется нейромедиатором норадреналином. Он полностью подавляет мышечный тонус, чтобы человек не разыгрывал наяву то, что видит во сне.
Мы видим сны на каждой REM-фазе, но запоминаем только с последней. Лишь небольшая часть населения — примерно один из каждых 250 человек — никогда не помнит ни одного сна в своей жизни.
В первую очередь в долговременную память отправляется информация, связанная с эмоциями.
Погружаться в сон — подарок, который достаётся не всем. Например, дельфины никогда не спят. Точнее они спят, но особым однополушарным сном. Так как животные находятся в воде, но не имеют жабр, им постоянно нужно всплывать, чтобы вдохнуть воздух. Дремать над водой — опасно, там на них могут напасть. Поэтому их полушария отдыхают по очереди. Так дельфины всегда могут дышать и плавать.
Сон для выведения токсинов
Между каждым нейроном в мозге в хаотичном порядке находятся вспомогательные глиальные клетки — астроциты. Они изолируют и поддерживают нейроны, окружают кровеносные сосуды и помогают очищать пространство от токсичных продуктов обмена веществ.
В бодрствующем состоянии промежутки между глиальными клетками очень маленькие и тканевая жидкость с трудом приносит питательные вещества к мозгу. А во время медленного сна объём глиальных клеток снижается почти на 20%, что позволяет тканевой жидкости двигаться от артерии к венам быстрее, забирая с собой токсины и отходы обмена веществ.
Так медленный сон помогает мозгу «смывать» все отходы в спинномозговую жидкость, которая затем отправляет их в кровь. Эта система отчистка мозга называется глимфатической — по аналогии с лимфатической.
Игнорируя фазы медленного сна, человек рискует замедлить работу мозга и в будущем увеличить риск развития опасных заболеваний, например, Альцгеймера.
Гигиена сна: что делать, чтобы спать хорошо
Чтобы быстро засыпать, мало лежать в кровати. Нужно выполнять ритуалы и приятные привычки, которые введут организм в «ночной режим». Например, за 10-15 минут до отхода ко сну можно приглушить свет во всех комнатах или перейти на свет ламп. Проветривайте комнату несколько минут, включайте белый шум или надевайте беруши. Следите за тем, чтобы кровать не воспринималась, как место на котором мы работаем. Она нужна только для сна и секса. Привычки, которые мы совершаем перед сном, мозг может воспринимать как рефлексы: медитация, тёплый душ, чтение, умывание, счёт овец. Запомнив это, человек автоматически будет настраивать себя на сон. Не смотрите в экран телефона, компьютера или телевизора, потому что свет для мозга ассоциируется с бодрствованием, вместо этого, по возможности, создайте полную темноту.
Если просыпаетесь поздно, когда солнце уже взошло, пользуйтесь плотной маской для сна. Наши глаза чувствуют солнечный свет даже через веки.
Лучше всего пробуждаться на стыке двух фаз сна. Зная, сколько длится ваш цикл, вы можете поставить будильник на 6:15 или на 8:15. Так вы проснетесь, когда фаза будет меняться, и не будете чувствовать себя разбитыми.
В магазинах можно найти специальные девайсы, которые помогают проснуться в нужное время. Они работают так: в фазе быстрого сна зрачки двигаются активно, и накладки фиксируют это, когда активность спадает и вы переходите в фазу долгого сна, устройство будит вас.
Ежедневно мозг справляется с миллиардами задач, начиная от слуха и зрения, заканчивая мгновенной обработкой любой информации. При этом он определяет нашу личность, работу, стремления, цели и мотивацию. А взамен мы можем помочь ему работать лучше, не прибегая к лекарствам и операциям. Наладив сон, человек защищает себя от развития болезней, нарушения работы внутренних органов и даже эмоционального выгорания.
