"Зачем мы спим" Уолкер М. Ключевые идеи, часть 1

Главные факторы, определяющие сон и бодрствование человека - собственные циркадные (околосуточные) ритмы и потребность во сне.

Циркадные ритмы запускают в дневное время процессы, позволяющие человеку быть бодрым и активным. В ночное же время эти процессы сходят на нет. Циркадные ритмы контролируются супрахиазматическим ядром (маленькая область мозга, образованная перекрестком зрительных нервов), которое передает повторяющийся сигнал ночи и дня через циркуляцию в крови мелатонина. Он вырабатывается эпифизом и повышается с наступлением сумерек. Мелатонин помогает организму регулировать выбор времени сна, но на возникновение самого сна оказывает небольшое влияние.

Потребность во сне определяется аденозином, который накапливается в мозге во время бодрствования. Рост его концентрации вызывает желание спать.

Кофеин приглушает подаваемый аденазином сигнал ко сну, блокируя чувствительные к аденазину рецепторы в мозге, но не останавливает его накопление. Как только печень расщепляет кофеин, весь накопившийся аденозин захватывает рецепторы и появляется сильнейшее желание спать. Начинается т.н. кофеиновая абстиненция.

Эти два фактора, регулирующие сон являются разными системами, не зависящими друг от друга.

Во время сна люди проходят через две чередующиеся фазы:

• ФМС (фаза медленного сна) характеризуется пониженной мозговой активностью и медленным движением глазных яблок.
• БДГ-фаза с быстрым движением глаз (т.н. "быстрый" сон). В этой фазе активность головного мозга почти идентична активности в период бодрствования, а мышечная активность парализуется (за исключением непроизвольных мышц, контролирующих инстинктивные функции).

Медленный сон систематизирует новую информацию, переносит ее в долгосрочное хранилище мозга. Во время быстрого сна создаются обширные сети ассоциативных связей. Во время БДГ-фазы активность головного мозга почти идентична активности в период бодрствования. Обе фазы сна важны для человека.

При депривации сна, независимо от своих восстановительных возможностей, мозг никак не может восполнить количество потерянного сна, т.е. не удасться "отоспать" то, что перед этим было утеряно.

Естественный образец сна для человека - двухфазный сон, состоящий из 7-8 часов ночного сна и 1-2 часов дневного сна. Согласно исследованию здоровья греков после принудительного отказа от сиесты, риск смертности от сердечных заболеваний у контрольной группы увеличился на 37% по сравнению с теми, кто сохранил в своем режиме короткий дневной сон.

На стадии внутриутробного развития, БДГ-сон стимулирует бурный рост нейронных путей по всему развивающемуся мозгу плода. Происходит создание между нейронами миллионов проводных связей (синапсов), что называется синаптогенезом.

Алкоголь - один из самых мощных блокаторов быстрого сна. Эпидемиологические исследования установили связь между употреблением алкоголя во время беременности и ростом вероятности возникновения у детей нейропсихических заболеваний. У детей пьющих матерей отмечено 200% снижение электрической активности мозга во время сна, в сравнении с детьми, рожденными женщинами, не употребляющими алкоголь. Воздерживаться от алкоголя нужно не только во время беременности, но и в период кормления ребенка грудью. Если в молоке есть добавление алкоголя, количество быстрого сна снижается на 20-30%. Сокращение БДГ-сна у новорожденных препятствует и вредит развитию мозга, что приводит к социальным отклонениям у взрослых особей.

В позднем детстве и подростковом возрасте следует этап оптимизации существующих связей. В этот период наращивание мозговых связей с помощью БДГ-сна закончено. Потребности развития мозговых связей переключаются с роста количества связей на их сокращение. Для того, чтобы усовершенствовать связи и сократить их количество, мозг использует возможности глубокого медленного сна.

Мозг подростка сначала проскакивает вперед в своем циркадном ритме, вынуждая молодого человека поздно ложиться и поздно просыпаться. По мере перехода к зрелости циркадный ритмический график индивида отодвигается назад.

Люди среднего и пожилого возраста, как и молодые, нуждаются в полноценном ночном сне, но в меньшей степени способны генерировать его. Упадок глубокого медленного сна начинается к концу второго десятилетия (в противоположность быстрому сну, который в большей степени остается стабильным). По мере старения первыми вырождаются и атрофируются те участки мозга, где вырабатывается глубокий сон (средне-фронтальные доли мозга, расположенные над переносицей).

В то время как медленный сон переносит информацию в долгосрочное хранилище мозга, быстрый сон формирует между разрозненной информацией новые мнемонические связи. Эволюционный вклад БДГ-сна - это способность к творчеству, шаг за шагом он помогает мозгу создавать обширные сети ассоциативных связей.

С исторической точки зрения быстрый сон дает преимущества человеку перед остальными видами животных. Человек стал эффективно спать, спустившись с дерева на землю (спать на дереве в БДГ-фазе не было возможно из-за мышечной парализации). По сравнению с другими приматами это вызвало значительный прирост БДГ-сна, что, в свою очередь, привело к резкому усложнению эмоциональных и творческих цепочек, формируемых мозгом и к совершенствованию дневных (и ночных) стратегий выживания. Следствием этого стало образование все более крупных социальных групп.

Таким образом, сновидения в фазе быстрого сна представляют собой принципиально новый влиятельный фактор, который привел к быстрому эволюционному подъему Homo Sapiens.