Примерно треть жизни мы проводим во сне, и долгое время считалось, что в эти часы мозг просто отдыхает, как выключенный компьютер. Первые же записи электрической активности спящего мозга показали обратное. Ночью он работает по сложному расписанию, а в некоторые моменты не менее активен, чем днём.
Ночь по расписанию
Сон складывается из циклов продолжительностью около полутора часов, и за ночь их обычно четыре-шесть. Каждый цикл проходит через несколько стадий:
- дремота, из которой легко проснуться с ощущением, что вовсе не спал;
- поверхностный сон с характерными «веретёнами» — короткими всплесками активности на энцефалограмме;
- глубокий, или медленноволновый, сон, когда огромные массы нейронов работают синхронно, а разбудить человека труднее всего;
- быстрый сон, во время которого под закрытыми веками бегают глаза.
Пропорции меняются в течение ночи. В первые часы больше глубокого сна, под утро — быстрого. Поэтому самые яркие и длинные сновидения обычно приходятся на предрассветные часы.
Как открыли быстрый сон
Быстрый сон открыли удивительно поздно — в 1953 году. Аспирант Чикагского университета Юджин Азеринский и его научный руководитель Натаниэль Клейтман заметили, что у спящих периодически начинают быстро двигаться глаза. Одним из первых испытуемых был восьмилетний сын Азеринского. Если человека будили в такой момент, он, как правило, пересказывал яркий сон.
В быстром сне мозг по активности похож на бодрствующий, а мышцы тела почти полностью расслаблены — работают лишь глаза и дыхательные мышцы. Эта «блокировка» не даёт нам разыгрывать сновидения наяву. Иногда она отключается с опозданием, и человек просыпается, не в силах пошевелиться. Это сонный паралич: состояние пугающее, но, как правило, безобидное.
Ночная бухгалтерия памяти
Одна из главных задач сна — работа с памятью. Опыты на крысах показали, что нейроны гиппокампа, которые активировались, пока животное бегало по лабиринту, во сне воспроизводят ту же последовательность, только в ускоренном темпе. Похоже, мозг «прокручивает» события дня, переносит важное в долговременную память и ослабляет лишнее. Не случайно после ночного сна люди лучше справляются с навыком, который разучивали накануне. Есть и гипотеза, что во сне мозг понемногу ослабляет связи между нейронами, окрепшие за день, чтобы назавтра было куда записывать новое.
Популярна и ещё одна идея: во сне мозг «моет» сам себя. В 2013 году опыты на мышах показали, что во сне межклеточные пространства в мозге расширяются, а жидкость активнее вымывает продукты обмена, в том числе бета-амилоид, связанный с болезнью Альцгеймера. Эту систему очистки назвали глимфатической и активно изучают. Однако часть недавних работ поставила под сомнение важные детали, и спор специалистов пока не закончен.
Сон — не пауза в работе мозга, а другая смена с собственными задачами, которые днём выполнить невозможно.
Мифы о сне
Вокруг сна накопилось немало заблуждений. Вот четыре самых стойких.
«Во сне мозг отдыхает и почти не тратит энергии». В глубоком сне потребление энергии действительно снижается, но в быстром сне мозг расходует её примерно столько же, сколько днём.
«Сновидения длятся несколько секунд». Нет: в экспериментах с осознанными сновидениями люди подавали условный сигнал движением глаз в начале и в конце задания во сне. Время, например, на счёт до десяти во сне оказалось примерно таким же, как наяву.
«Сны бывают только в быстрой фазе». Тоже нет. Сновидения случаются и в медленном сне, просто обычно они короче, бледнее и больше похожи на обрывки мыслей.
«Лунатика нельзя будить — это опасно». Само пробуждение не вредит, хотя человек может испугаться и растеряться, поэтому лучше мягко отвести его обратно в постель. Кстати, лунатизм возникает в глубоком медленном сне, а не во время сновидений: человек вовсе не «разыгрывает свой сон».
Половина мозга на страже
Некоторые животные умеют спать по частям. Дельфины засыпают одним полушарием, пока другое следит за дыханием и окрестностями. Утки, сидящие с краю группы, спят с одним открытым глазом, обращённым наружу, а фрегаты, как выяснили исследователи, способны дремать прямо в полёте.
У человека есть слабый отголосок этой способности. Исследования показали, что в первую ночь на новом месте одно полушарие спит менее глубоко и острее реагирует на необычные звуки. Вероятно, поэтому в гостинице мы так часто встаём невыспавшимися: мозг всю ночь нёс караул.
Комментарии 6