February 9, 2020

"Зачем мы спим" Уолкер М. Ключевые идеи, часть 2

Orig. "Why We Sleep: Unlocking the Power of Sleep and Dreams" by Matthew Walker

Наиболее изученным считается влияние сна на память: как перед обучением, в процессе подготовки мозга к восприятию новой информации, так и после, помогая предотвратить ее забывание.

Информация, накапливаемая во время бодрствования, хранится в гиппокампе (парная структура в глубине височных долей мозга, обеспечивающая временное хранение вновь поступившей информации). В фазе медленного сна происходят короткие интенсивные всплески электрической активности (т.н. "сонные веретена"), во время которых фактологическая информация переносится из "временного хранилища" гиппокампа в "стабильные склады" коры головного мозга. Чем больше сонных веретен возникает за ночь, тем больше восстанавливается способность к запоминанию.

Сон, по сравнению с тем же временем бодрствования, на 20-40% усиливает способность человека сохранять информацию. Причем именно ранний ночной сон, богатый глубокими медленными фазами, наиболее критичен для фактологической, учебной памяти. Недостаток сна ослабляет аппарат памяти мозга и мешает создавать долгосрочные отпечатки памяти. Полученная информация не закрепляется, даже если потом с лихвой компенсировать недосып.

Даже малейшее недосыпание снижает концентрацию. Пятичасовой сон увеличивает риск ДТП в 3 раза, четыре часа сна - в 11,5 раза. Нетрезвое вождение и вождение в сонном состоянии одинаково опасно. При этом совместный эффект обоих факторов является мультипликативным, а не суммарным (т.е. они усиливают друг друга).
Рост вероятности ДТП в зависимости от часов сна водителя

В условиях полноценного сна мы получаем сбалансированную комбинацию между префронтальной корой (эффективный тормоз) и миндалевидным телом (эмоциональный акселератор). При депривации сна связь этих участков мозга нарушается и мы теряем способность сдерживать наши атавистические импульсы, что приводит к повышенным эмоциональным реакциям. Возникает нервозность и раздражительность.

Десять дней семичасового сна нарушают работу мозга в той же степени, что сутки бодрствования. При этом человек не в состоянии определить степень собственного недосыпания.

Малое количество сна в течение взрослой жизни значительно увеличивает риск развития болезни Альцгеймера. Это заболевание связано с накоплением токсической формы протеина (бета-амилоида), который накапливается в мозге и образует липкие бляшки. Амилоидные бляшки ядовиты для нейронов, т.к. убивают окружающие клетки мозга. Локализация амилоида при болезни Альцгеймера приходится на среднюю часть лобной доли мозга, которая является генератором глубокого медленного сна.

В мозге существует система очистки, т. н. глимфатическая система. Глиальные клетки, располагающиеся рядом с нейронами, образуют систему, которая собирает и удаляет опасные метаболические примеси, являющиеся отходами работы нейронов мозга. Во время медленного сна эта очистительная система действует с максимальной активностью. Глиальные клетки сжимаются на 60%, позволяя спинномозговой жидкости вымывать метаболические отходы дневной активности нейронов. Этот процесс ликвидирует скопление амилоидного протеина и другого токсичного мусора.

Недостаточный сон и болезнь Альцгеймера замкнуты в порочном круге. Без достаточного сна амилоидные бляшки накапливаются в отделах мозга, где вырабатывается глубокий сон, а затем атакуют и разрушают их. Результатом является расстройство сна, что снижает возможности мозга по удалению амилоидных бляшек в ночное время, что приводит к увеличению отложений амилоида.

Ниже перечислены проблемы со здоровьем, связанные с недосыпом. Недостаток сна:

  • негативно влияет на сердечно-сосудистую систему. Из-за нехватки сна симпатическая нервная система (отвечает за расход ресурсов организма) находится в нервном перевозбуждении. Это усиливает выработку кортизола (гормона стресса), что, в свою очередь, повышает кровяное давление;
  • мешает выработке гормона роста, одна из задач которого - это обновление эндотелия, выстилающего внутреннюю поверхность сосудов. Кровеносная система становится более расположенной к атеросклерозу;
  • ухудшает способность организма регулировать сахар в крови (клетки становятся менее восприимчивы к инсулину, который дает команду на поглощение глюкозы);
  • повышает чувство голода и аппетит, провоцирует излишнее потребление пищи, нивелирует чувство сытости после еды (из-за изменений уровней лептина и грелина, гормонов, контролирующих аппетит);
  • негативно влияет на репродуктивные функции мужчин и женщин (например, является причиной падения уровня тестостерона);
  • ослабляет иммунную систему.

Даже короткий период дефицита сна может повлиять на имунные клетки, сражающиеся с раком (NK-клетки, т.н. "киллерные" клетки). Единственная ночь четырехчасового сна уничтожает 70% естественных киллерных клеток, циркулирующих в имунной системе, по отношению к количеству, которое наблюдается после ночи восьмичасового сна). По сравнению с полноценным сном, сон продолжительностью меньше шести часов на 40% повышает риск развития рака.