Как ученые объясняют сон
Почему снятся сны и стоит ли в них верить
Как же приятно после тяжелого дня лечь в свою мягкую и уютную кровать. Накрыться одеялом, взбодрить подушку и спокойно уснуть. Рабочий день в этот момент заканчивается, но другая жизнь только начинается. В этой жизни любой из нас может быть супергероем, миллионером, спортсменом или просто наблюдателем. Можно прожить жизнь или понаблюдать за ней. Бывает и такое, что можно еще раз уснуть или наоборот резко проснуться. Все это возможно во сне. Вот только откуда они берутся, для чего они нам нужны и стоит ли относиться к ним серьезно? У каждого свое мнение и мы обязательно поговорим об этом в комментариях. Пока просто давайте обсудим интересные факты и научные объяснения того, что связано со снами.
Сон это удивительное состояние, сравнимое с параллельным миром.
Что такое сновидения
Для изучения любого явления нужна своя наука. Есть она и у сна. Она называется сомнологий. Только вот эта наука изучает на сами сны, а только физическое состояние сна человека. Именно сновидения изучает наука онейрология.
Сейчас нам больше интересны сами сновидения, чем физиологический процесс. Ведь именно сны делают наши ночи интересными. Хотя, сны снятся не всю ночь, а только в некоторые периоды. Для дальнейшего удобства в статье и для того, чтобы использовать более привычные слова, будем по-старинке называть сновидения снами.
Если человек спит 8-9 часов в сутки, а продолжительность его жизни составляет 70 лет, то во сне он проводит 23 года жизни. Из них только 8 лет он видит сны. То есть примерно треть всего времени сна.
Если говорить научно, то картинки, которые мы видим, когда спим, являются субъективными образами, возникающими в сознании спящего человек. Именно в сознании! Это лишнее доказательство того, что даже когда спит, человек находится в сознании и не теряет связь с внешним миром. Когда организм погружен в состояние сна, активность мозга лишь на 10–15% меньше, чем при бодрствовании. В этом состоянии он занимается восстановлением организма, упорядочивает воспоминания и проводит настройку всех систем.
Откуда берутся сны
Существует много теорий и гипотез на тему того, откуда берутся сны. Одно ясно точно — сны генерирует наш мозг. Зачем он это делает, мы разберемся чуть позже.
После засыпания мозг переходит в немного иной режим работы. В нем он прокручивает всю информацию, которая проходила через него за день. Что-то сохраняется в более глубокие слои памяти, что-то выбрасывается. В результате этой деятельности и проявляются сновидения.
Помните этот элемент из фильма «Начало»?
Ученые установили, что время просмотра сновидения наиболее активными являются те же зоны, которые активны днем. Среди них затылочная область (связана со зрительным восприятием) и теменная область (отвечает за обработку чувственной информации)
Зачем снятся сны
С процессом появления снов более менее разобрались. Теперь давайте поймем, для чего они вообще нужны. Тут мнения ученых и экспертов расходятся еще больше. Например, одной из версий является то, что мозг генерирует возможные угрозы, чтобы человек мог к ним подготовиться и в реальной жизни что-то им противопоставить. Согласно этому мнению, ночной кошмар ничто иное, как тренировка.
Эта версия кажется очень правдоподобной, но если так, то зачем тогда снятся приятные сны? Некоторые ученые полагают, что так человек или закрывается от каких-то трудностей, создавая себе хорошее настроение, или старается повысить свою самооценку. В первом случае связь не обязательно должна быть прямой. Например, если человека унижают на работе, это не значит, что ему приснится всеобщая любовь в офисе. Ему может присниться, что он стал известным спортсменом и выиграл чемпионат мира.
В случае с повышением самооценки все понятно и так. Человек просто придумывает себе то, чего ему не хватает — славу, богатство, друзей, женщин и многое другое.
Иногда сны снятся, когда человек чего-то очень ждет, постоянно об этом думает и во сне может смонтировать свою мечту. Или наоборот, восстановить в альтернативной реальности события из прошлого, которые занимают все его мысли.
Иногда сны бывают очень странными и даже страшными.
Еще одна интересная теория сформулирована физиологом Иваном Сеченовым. Он полагал, что сны — это лишь реакция человека на внешние раздражители. Именно на основании них мозг и формирует образы. То есть, если вы замерзли во сне, вам приснится, что вы идете по снегу. Если с улицы доносятся тревожные звуки, может присниться кошмар и так далее.
В этой теории есть смысл. Возможно, вы замечали, что если уснуть во время просмотра какого-нибудь фильма, то начинает сниться что-то на основании сюжета этого фильма.
Как обычно, своим особым путем идет старина Зигмунд Фрейд. Он утверждал, что сны — это ничто иное, как попытка подсознания передать зашифрованную информацию о запрещенных сексуальных помыслах. Например, когда человек испытывает скрытое сексуальное влечение к кровному родственнику, он не может реализовать свои влечения. В итоге, он делает это во сне. Вот только там все это происходит в зашифрованном виде.
Тот самый Зигмунд Фрейд.
Вообще удобно. Говори любую дичь, объясняй это как скрытые сексуальные желания, а на вопрос ”почему?” отвечай, что вы все равно не поймете.
Когда чаще всего снятся сны
Обычно сновидения связаны с фазой парадоксального сна. Ее еще называют фазой быстрого движения глаз (БДГ) или фазой быстрого сна. Дело в том, что сон человека разделен на циклы и они меняются волнообразно. В расслабленной фазе человек максимально спокоен, а на пике сердцебиение учащается, мышцы напрягаются, а мозг работает активнее. Именно в эти моменты снятся сны, а мозг больше всего готов к пробуждению. Что первично, пока непонятно. Возможно, человек мобилизован из-за того, что видит сон, а может быть и наоборот.
Часто можно уснуть во сне. А иногда даже уснуть во сне сна.То есть, когда кажется, что ты проснулся, ты мог просто выйти на уровень выше.
Фаза быстрого сна наступает примерно каждые полтора-два часа и сны в этот период наиболее яркие. Последние исследования доказывают, что сны снятся и в спокойной фазе сна, но они очень тусклые и неэмоциональные.
Все ли люди видят сны? Видят ли сны младенцы?
Ученые утверждают, что физиология человека устроена таким образом, что он просто не может не видеть сны. Все люди видят сны! Те, кто говорят, что он не видят сны, просто не запоминают их. Возможно, это связано с какими-то психическими отклонениями или просто особым поведением мозга именно в эту ночь.
Все люди видят сны. Те, кто не видят сны, просто не помнят их
Если все люди видят сны, то могут ли это делать младенцы? Согласно самой популярной не сегодня теории, люди начинают видеть сны уже на восьмой неделе своего внутриутробного развития. Конечно, это не те сны, к которым мы привыкли, ведь ребенок еще ничего не видел. Даже в ранние годы жизни сны далеки от того, что видят взрослые. Нормальные образы начинают формироваться примерно к трем годам. До этого сны детей представляют из себя чередующиеся цветные пятна.
Только к трем годам дети начинают видеть осознанные сны.
Естественно, доказать это невозможно, так как едва ли получится собрать фокус-группу и опросить всех.
Сны снятся даже животным. Ученые проверили это экспериментально. В домашних условиях это можно понять по тому, как у кошки или собаки дергаются лапы. Это фаза быстрого сна и им что-то снится. Иногда они даже вздрагивают и просыпаются.
Почему просыпаешься, если упал во сне
Многим знакомо ощущение падения во сне. Обычно оно очень реально и в этот момент действительно начинаешь ощущать невесомость или состояние свободного падения.
Одним из самых логичных объяснений такого ощущения является внезапное пробуждение некоторых отделов мозга. Эти особые зоны находятся в одном из отделов ствола мозга человека. Расположенные в нем пучки получают информацию от внутреннего уха и контролируют положение тела.
В момент засыпания они постепенно переходят в неактивный режим, но в фазе неглубокого сна могут резко активизироваться. В этот момент человек может вздрогнуть и проснуться.
Если она сделает шаг вперед, то точно проснется
Так часто бывает, если спать в транспорте, когда тело подвижно, а сон неглубокий. Также в подобной ситуации можно оказаться, если в фазе неглубокого сна оступиться или упасть откуда-то. Мозг воспринимает это как реальное падение и дает сигнал сгруппироваться.
Можно ли управлять снами
В этом нет ничего сверхъестественного. Вот только не стоит вестись на какие-то крутые очки, которые помогут вам формировать свои сновидения. Все это очень сомнительно и далеко не факт, что действительно будет работать. Особенно учитывая, что метод работы таких приборов научно не доказан.
Для того, чтобы управлять снами, надо понять, что ты спишь. Обычно это осознаёшь уже после пробуждения. Во сне все кажется очень настоящим и реалистичным. За собой я замечал, что вижу осознанные сны примерно один раз в неделю-две.
Если происходящее во сне не очень реально, человеку проще понять, что он спит. Если он это понял, он может исследовать мир своего сна или наоборот, постараться проснуться, если ему снится кошмар.
Процесс управления сновидениями очень интересен, но надо действовать тонко. Обычно такое случается на грани состояния сна и бодрствования. Поэтому проснуться в таком состоянии очень легко.
Можно ли досмотреть сон после пробуждения
Технически в том, чтобы досмотреть свой сон после пробуждения, нет ничего сложного. Особенно, если вы не проснулись окончательно.
Когда за окном загудела машина или кто-то хлопнул дверью в коридоре, человек просыпается, но не до конца. Если в этот момент начать активно думать о том, что вам снилось, можно постепенно уснуть и ”досмотреть” продолжение этой истории.
Главное не разгуляться и не перейти в режим бодрствования. В этом случае досмотреть сон уже точно не получится. Его еще можно обдумывать какое-то время, но если этого не делать, сон точно забудется. Впрочем, есть способ сохранить его в памяти.
Как запомнить свой сон
Так как изначальной целью снов не является то, чтобы вы их запомнили, они не сохраняются в глубоких слоях памяти. Для того, чтобы запомнить сон навсегда, надо его как можно подробнее вспомнить сразу после пробуждения. После этого его надо или записать, или максимальное количество раз прокрутить в памяти и он запомнится.
Самый простой способ запомнить сон — записать его.
Интересное дело, получается. Если много раз прокрутить в памяти стихотворение, песню или роль в спектакле, она запомнится очень надолго. Информация о сновидении, даже если и укоренится в памяти, все равно будет отторгаться. Объяснить это толком пока не смогли, но это факт. Исключения бывают, но именно сны быстрее стираются из памяти, чем все остальное.
К чему снятся цветные сны
Одно время бытовало мнение, что цветные сны снятся только людям, которые больны шизофренией или имеют другие подобные отклонения. На самом деле это не совсем так.
Все люди видят довольно абстрактные сны, которые по большей части демонстрируют только контуры и очертания объектов. Остальное человек дорисовывает за счет своего воображения.
Поэтому цветные сны снятся в первую очередь тем, кто имеет хорошее воображение и детям, так как они еще не зашорены рамками окружающего мира. Люди с некоторыми типами психических расстройств тоже имеют хорошее воображение. Возможно, именно поэтому два явления (цветные сны и шизофрения) связали именно таким образом.
К чему снится… Можно ли верить сонникам
Для того, чтобы понять, можно ли верить сонникам, надо понимать природу этого явления. Если сны снятся, что называется ”по факту” (стало холодно — приснился снег), то говорить о том, что он вещий, неправильно.
С другой стороны, мистические объяснения снов занимают широкое место в культуре современного общества. Одни искренне в это верят, другие просто хотят развлечься и посмотреть, насколько совпадет это ”внутреннее предсказание” с реальными событиями.
Тем не менее, фактом является то, что сонники или толкователи снов составляются людьми на основании реальных фактов. То есть, если 100 людям приснилась лягушка и на следующий день 98 из них нашли на дороге кошелек, это что-то, да значит.
С другой стороны, многие сонники составлялись настолько давно, что просто не имеют к реальной жизни никакого отношения. Психологи в разное время относились к ним по-разному. Одни говорили, что связь есть и мозг действительно может что-то спрогнозировать, а другие говорили, что человек просто программирует себя на увиденное во сне и это случается.
В любом случае, все всегда сходились во мнении, что сон несет в себе что-то одно. Не стоит запоминать весь сон и искать в соннике все подряд. Надо взять только ту деталь, которая была самой яркой или просто самой главной в этом сне. При этом как быть, если вы до этого смотрели какой-нибудь фильм про байкеров и вам ярко приснился мотоцикл? Это же уже не чистый образ, а навязанный.
Запоминать надо только самые яркие части сна.
Многие трактуют сны задним числом. Например, вспоминают, что два дня назад видели во сне молоток, а сегодня прокололи колесо. В итоге, они открывают сонник, а там написано ”молоток снится к трудностям”. Не поспоришь, проколотое колесо это трудность. Вот только у современного городского жителя каждый день бывают трудности.
Вещие сны
Отдельной темой являются вещие сны. Те, которые прямо говорят, что должно с тобой сегодня (или в ближайшее время) произойти. Про них можно спорить еще дольше, но они тоже могут быть или совпадением, или просто умением человека прогнозировать события.
Например, он долго думал, как поступить в отношениях с деловым партнером. Мозг был перегружен этой информацией, но выбрал для себя правильное решение и выстроил цепочку событий, которые за ним последуют. В результате это сбылось, но из-за того, что связь между событиями была не очень очевидной, сон начал казаться мистическим.
Кроме этого, многие детали сна теряются, и когда что-то случается, в памяти недостающие части можно дополнить новыми фактами. Главное, запомнить основную сюжетную нить.
С другой стороны, я лично знаю человека, который мне рассказывал, что ему что-то приснилось, а потом оно с поразительной точностью сбывалось. Возможно, опять же это вопрос интуиции, так как с ней у этого человека все хорошо.
Сон, как другой мир. Иногда к нему очень приятно тянуться.
Тут можно еще отдельно сказать про дежавю (ощущение, что происходящее уже было). Такое ощущение может возникать из-за того, что человек подсознательно вспоминает что-то из своих снов. Возможно даже то, что он не осознал. То есть не было такого, что он проснулся и помнил его хоть сколько-то. Такие ”теневые” сны и могут быть причиной дежавю.
Стоит ли бояться сновидений
На мой взгляд, однозначным ответом тут будет ”нет”. Если не относиться к снам слишком серьезно и не ждать от них чего-то, они становятся просто милым развлечением на ночь. Если вам приснился кошмар и вам некомфортно снова засыпать, просто постарайтесь не думать об этом. Ну, а если вам постоянно снятся кошмары, стоит обратиться к специалисту. Это не означает, что у вас какие-то проблемы с головой. Скорее всего, вас просто что-то беспокоит или что-то в организме работает не так. Внутри нас там тесно все связано, поэтому такое вполне может быть.
Если вы читаете эту статью вечером, то спокойной ночи и приятных вам сновидений!
Наука сна: часть 1
В этом посте я поделюсь информацией о своём предмете обожания. О том, чем я могу заниматься в любое время, в любом месте и в любом количестве. О том, что я предпочла бы бриллиантам и ресторанам из списка Мишлен. Н-+да, конец этой шутки был бы более смешным, если бы заголовок не раскрыл подробности того, что я буду рассказывать о сне. Ну да ладно.
Сон, насколько необходимый, настолько и загадочный, до сих пор ставит учёных в тупик – а они исследуют его уже десятилетия (а спят люди уже многие тысячи лет). Что конкретно происходит во сне? Зачем мы спим? Можно ли перестать спать? Что тогда случится? Заинтересовались? Тогда читайте дальше, и вы узнаете, насколько близко мы подошли к ответам на эти вопросы.
1. Теоретические основы: что и как устроено в области дрёмы
Все слышали про фазу быстрого сна (REM-фазу): либо из-за её связи со снами, либо из-за её важности для человека, либо просто потому, что вам понравилась песня «Losing My Religion». Но сон – это нечто большее: он содержит ещё три других фазы с разными характеристиками и функциями (и с разными вероятностями того, что вы рассердитесь, когда вас разбудят на этом этапе).
1-я фаза сна, N1 – фаза дремоты, в которой вы переключаетесь между бодрствованием и сном. Ваши мускулы ещё не до конца расслаблены и вы можете испытать ощущение падения – внезапное сокращение мускулов, миоклонический рывок (некоторые учёные предположили, что оно может проистекать из мозга наших предков-приматов, и путать расслабление мускулов с падением с дерева). Кроме того, происходит изменение мозговых волн, синхронных электрических импульсов, появляющихся из-за общения друг с другом огромного количества нейронов (см. рис. 1 для визуализации всех возможных мозговых волн). В состоянии бодрствования ваш мозг выдаёт множество волн, называющихся бета и гамма. Они достаточно резко дёргаются и имеют высокую частоту, и либо связаны с концентрацией (бета), либо, как считается, играют роль в создании сознания (гамма). В этой, первой фазе сна, ваш мозг начинает выдавать вместо бета и гамма-волн более медленные и синхронные альфа-волны (их связывают с расслаблением и умиротворением), и даже ещё более медленные тета-волны (их связывают с глубоким расслаблением и дремотой) – то есть, замедляется. Эта фаза длится от 1 до 10 минут.
Рис. 1: краткое введение в волны, появляющиеся у вас в голове
2-я фаза сна, N2. В этой фазе ваше сознание уже отключилось. Пульс и дыхание замедляются, температура уменьшается, вы готовитесь к тому, чтобы войти в глубокий сон, тета-волны всё ещё ярко выражены. Эта фаза вместе с предыдущей составляет то, что называют «неглубоким сном». Большую часть ночи (порядка 45%) мы проводим в этой фазе. Из неглубокого сна просыпаться лучше всего, вы будете чувствовать себя не разбитым или дезориентированным, а освежившимся и готовым к новому дню.
3-я фаза сна, N3. Вот тут всё серьёзно: это фаза глубокого сна. Её также называют фазой медленных волн, поскольку – как вы догадались – мозговые волны замедляются и становятся крупнее. Теперь правят бал дельта-волны, самые медленные из всех, на которые способен ваш мозг. Вы не реагируете на окружающие звуки, вам сложно проснуться, и ваши мускулы полностью расслаблены. Эта фаза сна называется восстановительной, поскольку ваши ткани восстанавливаются, энергия возобновляется, почки очищают кровь – ну, вы поняли. Если вы проснётесь во время глубокого сна, то окажетесь в таком состоянии (научно доказанный факт):
REM-фаза + сонный паралич: сны, наверно, самые интересные особенности сна, в основном приходят на этом этапе, и бывают яркими и сложными. Определяющее свойство – случайное и быстрое движение глаз из стороны в сторону. Назначение этих движений пока ещё не полностью понятно (а что в нейробиологии полностью понятно?), среди теорий – сканирование тех сцен, что мы видим во сне, а также формирование памяти (поговорим об этих функциях сна позже). Ваше кровяное давление и дыхание поднимаются почти до уровня бодрствования, этот же уровень напоминают и мозговые волны – присутствует даже большое количество бета-волн! Из-за всех этих странностей REM-фаза заслужила название «парадоксального сна». Страшновато, но стоит знать, что ваши мускулы в этот момент полностью парализованы – нейротрансмиттеры GABA и глицин предотвращают поступление мозговых сигналов к мускулам и защищают вас от того, чтобы вы реагировали на сон и, возможно, навредили бы себе. Получается, что, по сути, вы просто лежите полностью парализованным, пока ваши глаза неконтролируемо мечутся туда и сюда. Прелестно. Учёные считают, что когда переход к REM-фазе и выход из неё не проходят гладко, это может привести к сонному параличу – пугающему состоянию, когда к вам вернулось сознание, но вы ещё не можете двигаться. В этом промежуточном состоянии между бодрствованием и яркими снами люди часто рассказывают о том, как видят всякие кошмары, которые обычно можно разделить на такие категории, как инкубы (человек ощущает давление на грудь и испытывает трудности с дыханием, и может воспринимать это так, что у него на груди сидит некий демон), незваные гости (человек ощущает нежелательное присутствие некоего страшного существа) и ощущение выхода из тела. Это объясняет множество рассказов о паранормальных явлениях и похищениях инопланетянами (прости, агент Малдер!) Примерно 7,6% от всех людей страдает сонным параличом, причём среди студентов эта доля довольно сильно увеличена, до 28%.
В течение средней ночи человек обычно проходит несколько циклов сна (каждый из которых длится около 90 минут), причём ближе к утру REM-фазы учащаются.
Краткий обзор происходящего ночью. Можно видеть, что в начале ночи преобладает фаза медленных волн, а во второй половине периода сна начинает преобладать REM-фаза.
2. Как мозг засыпает?
Невозможно определить точный момент засыпания. В один момент вы всё ещё раздумываете над тем тупым поступком, что сделали пять лет назад, а в другой вы уже скользите по направлению ко второй фазе сна. Так что происходит в мозге во время засыпания?
В глубине вашего мозга есть такая крохотная штучка, как супрахиазматическое ядро (СХЯ), управляющая нашим 24-часовым циклом сон-бодрствование. Оно получает напрямую от глаз информацию о количестве света в том месте, где вы находитесь. Оно использует эту информацию для обнуления ваших внутренних часов с целью соответствия нормальному циклу день-ночь. Внутренние часы соответственно регулируют множество функций тела – температуру, выход гормонов, и то, что интересует нас сейчас – сон и бодрствование. Интересно, что даже при полном отсутствии света наши внутренние часы работают примерно с 24-часовым ритмом. Было обнаружено, что это возможно благодаря циклической активности определённых генов (сообразно названных «часовыми генами»). Эти гены выдают разные уровни различных «часовых белков» в зависимости от времени дня – а эти белки уже регулируют дневные ритмы (температуру тела, выработку мелатонина, концентрацию внимания и т.п.)
СХЯ сложным образом связано с – приготовьтесь к очередному длинному названию — вентролатеральным ядром зрительного бугра (ВЛЯ) – структурой, остающейся активной во время сна. Считается, что эти связи активируют ВЛЯ и способствуют началу сна – поскольку во время активации нейронов ВЛЯ они выпускают тормозящие химические вещества (GABA и галанин), которые в свою очередь подавляют нашу пробуждающую систему. Вот так, через длинную цепь инстанций, выключатель поворачивается и ваше бодрствующее состояния медленно нисходит до нуля. Нейроны ВЛЯ также могут быть активированы химикатом под названием аденозин. Аденозин постепенно накапливается в течение дня в результате распада гликогена, хранящего энергию в теле, и после того, как его наберётся достаточно, он начинает повышать усталость и подталкивать вас к отдыху. Это называется гомеостатической регуляцией, во время которой мозг пытается балансировать усталость отдыхом.
Краткий обзор цепочки инстанций
Ещё одно химическое соединение, имеющее отношение к сну, можно найти в качестве БАДа в супермаркете [в США / прим. перев.]: мелатонин. Он производится шишковидным телом, и его производство, как и множества других веществ, регулируется циркадными ритмами. Когда солнце садится, СХЯ даёт шишковидному телу команду начать производство мелатонина (чьё наличие в организме в течение дня едва прослеживается), он попадает в кровоток и вызывает сон. Недавно учёные предупреждали нас о вреде использования смартфонов, телевизоров и других излучающих свет устройств перед сном, поскольку они нарушают наши уровни мелатонина. В свете электронных устройств концентрация голубого компонента гораздо сильнее, чем в естественном, и этот предательский голубой свет подавляет выработку мелатонина сильнее, чем свет любой другой частоты. Он сбивает с толку цикл сон-бодрствование и может привести к ухудшению качества и количества сна, поскольку мозг начинает путаться с тем, какое сейчас время суток. Поэтому сделайте себе одолжение и почитайте перед сном книжку. Или займитесь медитацией. Или сексом. Чем угодно, без голубого света.
Сравнение пониженной выработки мелатонина из-за яркого света (кружки) и повышенной выработки при ношении очков, блокирующих голубой свет (белые треугольники), а также нормальной выработки мелатонина при тусклом свете (чёрные треугольники)
3. Почему мы спим, и чем важен сон?
Очень хороший вопрос. К сожалению, определённого ответа на него нет. Как сказал Уильям Демент, основатель Стэнфордского центра исследований сна: «Насколько я знаю, единственная очень, очень веская причина, по которой нам нужно спать, заключается в том, что мы становимся сонными». Поэтому давайте просто посмотрим на то, что нам уже известно (кроме этой крупицы мудрости).
Память
О существовании романтических отношений между сном и консолидацией памяти (то есть, её стабилизацией) учёные подозревали давно, и в последние десятилетия, если не столетия, было проведено множество исследований, подкрепивших это мнение (но ни одно из них не было полностью убедительным). Есть различие между двумя типами памяти: декларативной (об информации, основанной на фактах, отвечающей на вопрос «что?») и процедурной (отвечающей на вопрос «как?», например, мускульная память об управлении велосипедом или игре на гитаре). Было бы очень удобно, если бы у нас было чёткое различие вроде «сон с медленными волнами отвечает за это, а REM-фаза отвечает за то», но, к сожалению, в реальности всё перемешано.
Обычно сон помогает работе памяти: люди, спавшие после того, как что-то выучат, обычно вспоминают новую информацию лучше, чем те, кто не спал после обучения. Изучение списков слов, сложных движений пальцами или даже распутывание сложных спрятанных закономерностей – всё это выигрывало от наличия сна после процесса обучения.
Есть теории, что сон с медленными волнами (СМВ), преобладающий в первую часть ночи, особенно помогает консолидировать декларативную память. Считается, что стабилизация новоприобретённых воспоминаний происходит через их реактивацию в гиппокампе, нашем центре памяти, во время сна. «Заново проигрывая» воспоминания, мозг стабилизирует их следы, благодаря чему вероятность их утери уменьшается. В одном исследовании обнаружили, что если изучить что-то новое, вдыхая запах розы, а затем этот запах подать спящему во время СМВ, активность его гиппокампа увеличивается, а память на следующий день закрепляется сильнее. Так что:
REM-фазу, с другой стороны, связали с процедурной памятью, чья консолидация не зависит от гиппокампа (а больше зависит от повторения команд на движение в частях мозга, занятых управлением мускулами – мозжечке, базальных ганглиях и моторной коре). По поводу точных механизмов консолидации такого типа памяти пока мало что известно, поэтому этот параграф будет коротким. Однако, существуют исследования, не согласные с таким чётким разделением (научно говоря, возражающие гипотезе дуального процесса). К примеру, было показано, что СМВ-сон может помочь консолидировать двигательную (= процедурную) память, а REM-фаза играет определённую роль в стабилизации воспоминаний о событиях и фактах. Судя по всему, не такое уж и чёткое разделение обязанностей. Это говорит о том, что обе фазы важны для обоих типов памяти (такая теория называется «последовательной гипотезой»): они не соревнуются друг с другом, а дополняют друг друга. Просто так получается, что одна фаза (СМВ) может вносить больший вклад в один тип памяти (декларативный), и наоборот.
Но на этом, конечно, история не заканчивается. Есть – внезапно! – ещё одна теория, пытающаяся описать консолидацию памяти. Она называется «синаптическим гомеостазом» и, по сути, утверждает, что в то время, когда вы бодрствуете и приобретаете новые воспоминания и опыт, связи между клетками вашего мозга (синапсы) усиливаются (и создаются новые), и что когда вы спите, мозг пытается низвести это огромное дневное увеличение до разумного уровня, устранив ненужные синапсы. Так что, можно сказать, что мы спим, чтобы забыть – и поднять уровень сигнала над уровнем шума, начав новый день освежёнными и готовыми к новому обучению. Ненужные связи и случайные воспоминания удаляются, а важные усиливаются через повторение. Недавнее исследование нашло прямое визуальное доказательство этой гипотезы: исследователи, использовав микроскопию высокого разрешения, сначала определили размеры и форму 6920 синапсов, а потом показали, что после нескольких часов сна 80% синапсов уменьшились примерно на 18%.
Крупные синапсы бодрствующей мыши и сжавшиеся синапсы немного поспавшей мыши.
Конечно же, правильного ответа не существует – истина находится где-то посередине, и все эти теории объясняют лишь часть происходящего. Но теперь вы подумаете дважды перед тем, как решить учиться всю ночь перед экзаменом; напрягаясь и закидываясь энергетиком, вы не заставите мозг запомнить информацию лучше – но это могут сделать несколько часов сна.
Ведение домашнего хозяйства
Ещё одна предполагаемая функция сна — ведение домашнего хозяйства. Пока вы спите, мозг натягивает форму уборщика и отправляется на очистку всего накопившегося там во время дневных размышлений мусора. В нескольких исследованиях на мышах исследователи обнаружили систему, устраняющую отходы работы мозга из него во время сна. За это отвечает мозговой аналог лимфатической системы, сеть крохотных канальцев, вымывающих побочные отходы при помощи спинномозговой жидкости. Учёные назвали его «глимфатической системой», потому что она работает, как лимфатическая система, но при помощи вспомогательных клеток мозга, глий. Когда мыши заснули, эта система включилась на полную катушку (во время бодрствования её активность составляет всего 5% от потока во сне!) и клетки мозга даже немного сжались в размерах, чтобы место вокруг них легче было очищать. Удаляемые побочные продукты деятельности включают в себя такие белки, как бета-амилоиды – злодеев, стоящих за болезнью Альцгеймера (во время сна их в два раза быстрее вымывает, чем во время бодрствования!) – и другие вещества, связанные с нейродегеративными заболеваниями. Так что если вдруг захотите всю ночь проработать, задумайтесь обо всех этих токсинах, накапливающихся в вашем мозге, и вместо ночи работы поспите хотя бы пару часиков.
В общем, хотя пока ещё не полностью понятно, почему мы проводим треть нашей жизни во сне, у нас уже есть довольно неплохие ориентиры.
Во второй части статьи я раскрою удивительную информацию о снах, о том, что может нарушить сон, и дам немного советов по поводу оптимальной организации сна. Не переключайтесь.