Сон – один из самых загадочных процессов организма. Ночью наш мозг совсем не отдыхает – он готовит организм к следующему дню. Физиолог, доцент кафедры зоологии и физиологии, кандидат биологических наук Инна Воронина рассказала, какие бывают фазы сна, почему сон – лучший репетитор, а также развеяла самые распространенные мифы про этот загадочный процесс.
Еще в XX веке считалось, что во сне наш мозг отдыхает, а время, которое человек тратит на сон – потеряно для жизни. Люди даже пытались найти способы избавиться от необходимости спать. Но XXI век доказал обратное – сон жизненно нам необходим.
Во сне мозг переходит в другой режим работы – не менее интенсивный, чем днем. Сон — это не хаос, а строго организованный процесс, которым управляет наш мозг. Фактически, пока ваше тело отдыхает, в черепной коробке разворачивается грандиозная деятельность. За ночь мы проходим через 4-5 циклов, каждый длится около 90 минут. Внутри каждого цикла – две принципиально разные фазы сна.
Первая фаза – медленный сон. Его можно назвать «системным администратором» мозга. Рассказывает Инна Воронина:
«В фазу медленного сна таламус – отдел головного мозга, отвечающий за восприятие информации от наших органов чувств, по сути, «ворота» для внешней информации, замедляется. Мозг перестает реагировать на внешние стимулы и переключается на внутреннюю работу. В фазе глубокого сна (дельта-сон) мозг запускает процессы физического восстановления. Но главное – происходит консолидация декларативной памяти (памяти на факты и события). Гиппокамп –своеобразная «оперативная память» мозга – активно «перезаписывает» дневные воспоминания, превращая кратковременную память в долговременную. Мозг буквально «прошивает» нейронные сети, укрепляя новые связи».
Почему человек всегда засыпает медленно? Потому что мы – потомки обезьян, для которых было жизненно важно понимать, где они засыпают, что их окружает – тогда они смогли быстро отреагировать на возникшую внезапно опасность. То есть в любой момент начала сна наши предки были готовы вскочить и убежать от хищника.
У медленного сна есть четыре стадии. Сначала сон поверхностный, человека легко разбудить хлопком в ладоши или стуком двери. На второй стадии замедляется сердечный ритм, снижается мышечная активность, падает температура тела – оно отдыхает. Затем медленный сон подходит к концу, усиливается работа тела, приток крови к мышцам, постепенно повышается артериальное давление, усиливается сердечный ритм, и организм как будто готов проснуться. Но на самом деле он готовится к фазе быстрого сна.
«Быстрый сон, или REM-сон это «креативный директор» мозга. Префронтальная кора (отвечающая за логику и самоконтроль) снижает активность, а вот лимбическая система (эмоциональный центр) и зрительная кора – «взрываются» активностью. Происходит консолидация процедурной памяти (памяти на навыки, например, игра на гитаре или вождение велосипеда). Но самая удивительная функция REM-сна – ассоциативная обработка информации. Мозг, освобожденный от логических ограничений, начинает ставить безумные эксперименты: он смешивает новые данные со старыми воспоминаниями, ищет скрытые связи и генерирует инсайты. Именно поэтому во сне к нам часто приходят гениальные решения!», – говорит физиолог.
В фазе быстрого сна можно заметить, как у человека двигаются глаза – он видит сон! А еще в этой фазе «отключается» префронтальная кора головного мозга, отвечающая за контроль и умение держать себя в руках. Именно поэтому во сне мы можем вести себя так, как никогда не позволили бы себе наяву. Кстати, если вы проснулись и помните, что вам снилось – это плохой знак, значит, вы проснулись в фазу быстрого сна. А нужно просыпаться на границе между полуторачасовыми циклами.
Инна Воронина утверждает – зная эти механизмы работы мозга во сне, можно значительно преуспеть в учебе.
Днем, когда вы учитесь в школе, университете, или просто узнаете что-то новое, в вашем мозге формируются новые синаптические связи (контакты между нервными клетками). Этот процесс похож на прокладку новых тропинок в лесу. За день их накапливается много, но они неустойчивы. Ночью мозг запускает сложный нейрохимический конвейер:
Во время медленного сна активируется система, которая «цементирует» эти новые синаптические связи. Снижается уровень гормонов стресса (кортизола) и повышается активность факторов роста нервной ткани.
В то же время мозг проводит настоящую «перезагрузку» нейронных сетей. За день мы получаем массу информации, и между клетками мозга образуется множество связей. Чтобы не произошло «перегруза», сон помогает мозгу отсортировать эти связи: важные и прочные (например, то, что вы упорно учили) усиливаются, а случайные и ненужные — стираются. Похоже на то, как вы освобождаете место на забитом под завязку жестком диске.
Во время REM-сна в игру вступают ацетилхолин и другие нейромедиаторы, которые способствуют нейропластичности — способности мозга перестраиваться. Они помогают «перемешивать» информацию, создавая прочные ассоциативные связи.
«С точки зрения нейрофизиологии, лучшая стратегия для обучения – повторить материал вечером, а затем полноценно выспаться. Во сне мозг проведет работу по его консолидации, то есть переведет в долговременную память. А вот если до поздна просидеть в социальных сетях, этот процесс нарушится, и запомнится все гораздо хуже.
Старайтесь ложиться спать пораньше: самая глубокая восстановительная фаза приходится на первую половину ночи. При этом к утру нарастает доля REM-фазы –сна сновидений, которая отвечает за творческие озарения и обработку эмоций. Так что просыпаться слишком рано, недоспав, тоже не лучшая идея.
Обязательно соблюдайте гигиену сна: уберите подальше гаджеты. Синий свет от их экранов подавляет выработку мелатонина – гормона, который запускает сон и регулирует наши внутренние часы. Идеальные условия для мозга – это темнота и прохлада в спальне. Помните, что полноценный сон длиной 7–9 часов гарантирует, что вы несколько раз пройдете через все стадии, дав мозгу возможность выполнить и «техническое обслуживание» в фазе медленного сна, и провести «мозговой штурм» в фазе быстрого», – советует Инна Воронина.
Физиолог развеяла главные мифы о сне.
МИФ 1. «Пяти часов сна вполне достаточно, если организм привык»
НАУКА. Это опаснейшее заблуждение! Мозг не «привыкает» к недосыпу. Он просто переходит в режим хронического стресса. Исследования показывают, что даже после недели 5-часового сна когнитивные функции падают так же, как если бы вы не спали всю ночь. Мозгу физически необходимо 7-9 часов, чтобы провести все стадии «техобслуживания» – очистку от токсинов, консолидацию памяти и синаптический гомеостаз.
МИФ 2. «Главное — выспаться в выходные за всю неделю»
НАУКА. Это называется «социальный джетлаг». Резкий сдвиг режима в выходные – такой же стресс для организма, как перелет из Москвы в Новосибирск и обратно каждые выходные! Это разрушает циркадные ритмы и не компенсирует утраченные фазы глубокого сна в будни. Качество сна не накапливается. Тут важна регулярность.
МИФ 3. «Проснулся ночью – просто полежи с закрытыми глазами»
НАУКА. Если вы проснулись и не можете уснуть более 20 минут – вставайте! Лежание в кровати в состоянии бодрствования формирует у мозга вредную ассоциацию «кровать = место для стресса и бессонницы». Выйдите из комнаты, почитайте при тусклом свете и возвращайтесь в кровать, только когда захочется спать.
МИФ 4. «Во сне мозг полностью отключается»
НАУКА
Как мы уже узнали, во сне мозг работает интенсивнее, чем при просмотре фильма! Он не «отключается», а перераспределяет ресурсы с обработки внешней информации на внутренние процессы, от сортировки памяти до эмоциональной регуляции.
В прошлом году Инна Воронина со студентами начали исследование качества сна у студентов. «Умные часы» отслеживали, когда человек засыпает и просыпается, определяли общую продолжительность сна и длительность разных его стадий.
«Результаты оказались неожиданными. Формально студенты спят достаточно – те самые пресловутые 7-8 часов в сутки. Но ложатся они катастрофически поздно.
Можно провести аналогию с питанием: представьте, что вы получаете свою суточную норму калорий, но едите одни лишь пирожные. Формально вы сыты, но пользы для организма – ноль. Так и со сном: его количество в норме, а качество страдает из-за сбитого графика. Организм, настроенный на природные ритмы смены дня и ночи, просто не знает, что ему делать с этим «ночным бдением». В итоге студенты просыпаются разбитыми, даже проспав положенное время.
Оказалось, что у многих студентов сокращена фаза быстрого сна – та, в которой мы видим самые яркие сны и которая критически важна для обработки эмоций и памяти. Именно в эту фазу мозг «раскладывает по полочкам» все, что выучили за день.
Зато увеличилась продолжительность глубокого дельта-сна – стадии самого крепкого сна, когда тело по-настоящему отдыхает и восстанавливается. Это похоже на то, как если бы организм, истощенный поздними бдениями и стрессом, кричал: «Мне нужно больше времени на базовый ремонт!».
Мы также измерили студентам уровень стресса, проверили скорость психомоторных реакций и проанализировали вариабельность сердечного ритма – показатель того, насколько гибко нервная система справляется с нагрузками. Мы хотим найти прямую связь между тем, как человек спит, и тем, как он потом себя чувствует днем.
Пока рано делать окончательные выводы — мы как раз находимся на самом интересном этапе: статистической обработки собранных данных. Но уже сейчас ясно одно: проблема не в том, что студенты мало спят. Проблема в том, когда и как они это делают. Их сон выключен из природного ритма, и за это приходится платить бодростью, способностью к концентрации и, возможно, даже психологическим благополучием», – подытожила биолог.