В истории человечества много кто трепался о том, что сон — это маленькая смерть и бесполезная примочка, от которой эволюция забыла избавиться. Нам крупно повезло жить в эпоху МРТ и ЭЭГ, потому что свет знания наконец озарил истину — все совсем наоборот. Мы сделали для вас маленький ликбез на основе того, что исследователи выяснили о сне за последние 30 лет. А чтобы было практично, попутно разобрали знакомые паттерны поведения, выяснив, что не надо практиковать полифазный сон, спать после обеда — это круто, а 5-6 часов сна не повышают продуктивность дня, а тихо кладут нас в гроб.
Кратко
1. Всех нас эволюция наградила циркадными ритмами (ЦР) — внутренним суточным расписанием, которое зависит от солнечного света. Оно и задает нам время сна.
2. ЦР подкрепляются сложносочиненной системой контроля с участием специальных клеток в сетчатке (pRGC), кортизола, мелатонина и нейротрансмиттера аденозина.
3. Ночью мы проходим через быстрый и медленный сон — оба они чертовски важны, и обеспечивают нам шуструю память, хорошее самочувствие, авторефлексию и кучу другого полезного.
4. Если расшатать ЦР и нарушить сложную архитектуру сна (например, работая в ночную смену), можно серьезно поплатиться здоровьем, трудоспособностью и психической уравновешенностью. Как именно — внутри статьи.
Ритм, гормоны и клеточные отходы
Есть каноническая история о французском хронобиологе Жан-Жаке де Меране, который в 1729 году заточил в темную коробку мимозу стыдливую. Так он узнал, что та бесстыдно открывает и закрывает свои лепестки вне зависимости от поступающего света. А значит, согласно внутреннему ритму. Невероятной историей занялись всерьез только в 60-е годы прошлого века и тогда же выяснили, что такое внутреннее расписание есть почти у всего живого на Земле. Его и прозвали циркадным ритмом (ЦР).
В 90-х ученые пошли еще дальше и разгадали молекулярный механизм, лежащий в основе ЦР, за что в 2017-м нобелевский комитет выделил премию и лям баксов. После этого циркадные ритмы, о которых было модно упоминать лет десять назад, снова вошли в топ-лист горячих тем.
Исследователи бросились выяснять, зачем природе вообще понадобилось встраивать в своих сыновей внутреннее расписание. Одна из продвинутых гипотез гласит: в далекие-далекие времена в глубокой глубине мирового океана цианобактерия одержимо занялась фотосинтезом и очень преуспела – планету стал наполнять кислород. Для большинства тогдашних форм жизни он был скорее ядом, и чтобы ужиться с неприятным соседом, они стали активничать ночью, когда утихал фотосинтез. Тайм-менеджмент цианобактерии был прямо противоположный.
О верности гипотезы ведутся споры, ученые предлагают альтернативы, но лейтмотив их всегда один – циркадные ритмы помогают организмам оптимизировать жизненные процессы адекватно среде. Пещерная рыбка Phreatichthys andruzzii, слепая и живущая в вечной тьме, ориентируется на режим питания, D. rerio – на свет и еду. Иные морские обитатели зависят от цикла приливов и отливов, а для человека важнее всего солнечный свет.
Для его распознавания у нас есть специальные клетки со страшным названием «фоточувствительные ганглионарные клетки сетчатки» (pRGC). Это не обычные колбочки-палочки, реагирующие на цвета и свет — pRGC заточены строго под закаты и рассветы. Поэтому слепые легко «считывают» перемену суток. Впрочем, pRGC распознают один цвет — синий. Именно поэтому нам проще уснуть в свете теплой настольной лампы и гирлянд, и сложнее — под люминесцентной.
Циркадный ритм обычного взрослого Homo Sapiens равен 24 часам 18 минутам, а подогнать его под идеальные 24 часа нам помогает супрахиазматическое (су-пра-хи-аз-ма-ти-чес-ко-е) ядро. Оно получает нервные сигналы от pRGC и передает мозгу новости о смене дня и ночи через команды для шишковидной железы: днем активно вырабатывать кортизол, «гормон стресса», а ночью производить мелатонин, «вампирский гормон».
Наряду с ними у нас есть еще один регулятор — аденозин. Он накапливается по мере усердной работы наших клеток в самих же клетках или на их поверхности. К концу дня нас клонит в сон, потому что аденозина становится слишком много. Из-за него же мы чувствуем себя уставшими и будто слегка похмельными — на пике этот нейротрансмиттер заглушает сигналы мозга, ответственные за нашу бодрость.
Архитектура сна
Умница, спящий по циркадному ритму, то есть ночью и 7-9 часов в сутки, попеременно проходит через медленный (ФМС) и быстрый или REM-сон (он же БДГ). Они оба чертовски важны.
Отправьте человека в стадии медленного сна на ЭЭГ и вы увидите длинные волны, возникающие 2-4 раза в секунду. Кажется, что это замедление мозговой активности или кома, ибо во время бодрствования частота волн почти в 10 раз больше. Но все гораздо изысканнее: работа мозга синхронизируется и выдает единый сбалансированный ритм.
В этот момент медленные волны отправляют впечатления, размышления и воспоминания прошедшего дня из краткосрочных ящиков в долгосрочные, то есть из гиппокампа в неокортекс. Как показывают эксперименты, хорошо выспавшиеся студенты на экзамене вытаскивают ответы именно из долгосрочной памяти, а те, кто не спал, — наоборот. Угадайте, чьи баллы выше? У тех, чей медленный сон обработал и распределил по полочкам всю полезную информацию.
Спонсором гармонии медленного сна является таламус (он находится на входе в кору больших полушарий, где заседает наше сложное рацио, и отсеивает для нее сенсорные сигналы). В фазе медленного сна этот «секретарь коры» не активен, и потому мозг не работает на прием информации и спокойно занимается ее сортировкой.
Во время быстрого сна все наоборот: таламус пашет, как при бодрствовании. Но иначе: он поставляет ощущения не извне, а изнутри, то есть отправляет на обработку эмоции, мотивации, желания, страхи, ожидания. Воспоминания заново проигрываются на всех сенсорных участках коры, и мы снова ощущаем то, что пережили. Из этого потока внутренних сигналов рождаются сны, где смешивается прошлое и настоящее, перестраиваются эмоциональные цепочки и рождается единый автобиографический нарратив. По мнению некоторых ученых, именно здесь творится история индивидуальности.
Во время быстрой фазы засыпают участки мозга, руководящие рацио, и просыпается мафия: зрительно-пространственный участок задней части мозга (ответственен за зрительное восприятие), двигательная зона коры, глубокие эмоциональные центры, гиппокамп и участки, отвечающие автобиографическую память. Эти зоны в быстром сне работают на 30% активнее, чем во время бодрствования. В то же время снижается уровень норадреналина, связанного со стрессом — так мы получаем доступ к прошлым воспоминаниям и возможность заново их пересобрать и при этом не напрягаться. Именно поэтому те, кто видит сны о травматических событиях прошлого, часто быстрее избавляются от стресса и депрессии.
Плохо: Ночная смена
Итак, почему же фрилансер, работающий в Москве по токийскому времени, ночной сторож или заядлый тусовщик страдают? Потому что фрилансер может быть непунктуальным, а его циркадные ритмы — нет. Отправьтесь в самый центр небытия, где нет ни намека на время суток, и вы все равно будете спать и бодрствовать по определенной схеме (7-9 и 17-15 часов соответственно). Пик активности неизбежно настигнет вас ближе к полудню, потому что аденозина еще маловато, а супрахиазматическое ядро уже сигнализируют: «День начался! Будь активным!». В 11 вечера системы развернутся, и вы почувствуете себя дряхлее, слабее, заторможеннее и захотите спать, независимо от того, как долго вы живете в режиме полуночника.
Циркадные ритмы можно пошатнуть, поскольку мозг адаптируется и к другим «ритмоводителям». Как и слепая пещерная рыбка, мы можем подстраиваться под режим питания или физнагрузки, смену температур и даже социальное взаимодействие. Но полностью «перестроиться» на ночной режим невозможно, пока не погаснет солнце. Именно поэтому тот, кто расшатал циркадные ритмы, работая в ночную смену, чаще заполучает проблемы со здоровьем вроде сердечно-сосудистых заболеваний, желудочно-кишечных расстройств и повышенного риска возникновения рака.
Плохо: Встать пораньше, лечь попозже
По той же причине смещать график сна — дурная идея. Вот вам трагикомичный факт: после перехода на летнее время, когда время сна сокращается на час, количество смертей и случаев инфарктов резко возрастает, особенно в первую неделю. Но дело не только в опасных играх с циркадными ритмами.
В течение ночи медленный и быстрый сны постоянно борются между собой и каждые полтора часа один из них захватывает власть. Если человек бодрствовует от заката до рассвета, на вторую ночь его мозг добирает больше медленного сна (эволюционно более древнего), а в последующие — быстрого. Это значит, что мозгу жизненно необходимы оба.
Что интересно, в первой половине ночи всегда доминирует медленный сон, а во второй — быстрый. Именно поэтому, ложась в полночь и вставая в шесть, вы лишаетесь не просто четверти сна, а 60-90% быстрого сна, и наоборот. Раскраивать режим по собственному желанию — значит жестко экономить или уходить в минус на бонусах, подаренных нам природой.
Плохо: Сонный мачизм
Термин «sleep machismo» выдумал хронобиолог Чарльз Цейслер для описания тотальной недооценки сна (лучше поработаю, чем подрыхну, в гробу отоспишься, сон для слабаков). Хронобиологи не просто так морщат нос. К хроническому недосыпу мозг всегда адаптируется ценой снижения работоспособности.
Вот пример гениально простого исследования от Дэвида Динджеса, гуру хронобиологии. Участники делятся на 4 группы, каждой из которых на время эксперимента (14 дней) дается своя задача: спать каждый день по 8 часов, мучаться трое суток подряд без сна, спать по 4 и 6 часов. Все они ежедневно проходят 10-минутный тест — нажимают на кнопку, когда на мониторе возникает свечение. Продуктивность и концентрация тех, кто спал по 8 часов оказывается почти идеальной, а у бодрствующих трое суток — в 4 раза хуже. Что любопытно, ухудшения некоторое время нарастают и после того, как участники хорошо высыпаются.
Недосып и депривация сна сильнее всего бьют по трем точкам: познавательным способностям, моторике и настроению. Например, студенты, которые не спали ночь перед экзаменом ради зубрежки, в итоге выучивают на 40% меньше, чем те, кто полноценно поспал (впрочем, влияние одной ночи на когнитивные способности — вопрос спорный).
Зато известно, что хорошо выспавшись, мы получаем сбалансированную работу миндалевидного тела (отвечает за эмоции и реакцию «бей или беги») и префронтальной коры (рациональный тормоз). А лишившись сна, мы перегибаем с эмоциями и не пользуемся тормозом, то есть возвращаемся к древней модели поведения с атрофированным самоконтролем. Лишение сна усаживает нас на эмоциональные качели — лайт-версию биполярки. Делает нас тревожными (особенно женщин) и вынуждает больше внимания уделять негативному и считывать нейтральное как дурное. Недосып отбирает и у иммунной системы — те, кто в среднем спят 5 часов в день, болеют на 32% чаще, чем те, кто регулярно отсыпается по 7 и более часов.
Плохо: Тесла мог, и я смогу
Теперь, когда мы знаем о внутренних биологических часах, аденозине, разных видах сна и недосыпе, отгадайте загадку: что происходит с мозгом, если мы спим по 4 часа в сутки или практикуем полифазный сон по 20 минут?
Скромный пример того, что делает с нами эксцентричный сонный мачизм: участники эксперимента «сонной диеты», которые спали по 4 часа шесть суток подряд, постоянно падали в микросон (то есть на малое время отключались в периоды бодрствования). Постоянно — это на 400% больше, чем в обычное время. Спустя 11 дней они были так же продуктивны, как и те, кто двое суток подряд не ложился в постель. Что интересно, когда участников спрашивали об их самочувствии, они очень недооценивали снижение своей работоспособности. Аналогичные результаты показал и 10-дневный эксперимент с теми, кто самоуверенно заявил, что им достаточно мизерного полифазного сна.
Подробнее о том, почему сон урывками — это плохая затея, а гениальные личности, вероятно, его и не практиковали, можно почитать вот здесь.
Хорошо: Сиеста
А теперь о хороших привычках. Когда в европейских странах стали официально отменять сиесту, риск смерти контрольных групп, за которыми следили ученые, увеличился на 37%. Утверждения связаны напрямую. В принципе, этим многозначительным фактом можно было закончить, но мы болтуны и расскажем чуть подробнее.
Двухфазный сон — то есть 8-9 ночью и до 26 минут днем (по рекомендации NASA) — это естественная форма сна для Homo Sapiens, самая удачная. Разгадка кроется в циркадном ритме — на время после обеда приходится спад активности, и заполнить его дремой — лучшее, что мы можем сообразить с точки зрения биологии (ну хорошо, второе после секса). Может, поэтому общины, где любят дневной сон, частенько зовут «местами, где забывают умирать».
Подвижный современный человек, у которого и так в расписании работа, друзья, курсы, йога, два часа медитации и поход за эко-ланчем, наверняка пошлет к черту совет поспать днем. И ошибется. 20 минут, потраченные на сон, скажутся на концентрации и бодрости лучше, чем 20 минут, потраченные на поход за кофе. Небольшая сиеста повышает скорость мышления, восприятия и выносливость, прокачивает память и улучшает фактическое запоминание (например, слов).
Как показывают исследования пилотов дальних рейсов, когда нужно долго не спать, делать сложную работу и не косячить, отлично помогает power nap — сон-передышка от 40 до 120 минут.
Хорошо: «Я подумаю об этом завтра»
Скарлет О’Хара, героиня «Унесённых ветром» и автор вышеприведенной цитаты, выражается не только метко, но и наукообразно. Оставить сложную задачку, нерешенную психологическую дилемму или творческий кризис на следующее утро — отличная идея, если верить хронобиологии.
Во-первых, наше спящее мышление быстрее — во сне время растягивается, как в фильме «Начало». Парадокс Кристофера Нолана экспериментально подтвердили на крысах — ученые записали импульсы мозга, пока животные изучали лабиринт и продолжили их фиксировать, когда те ушли спать. Выяснилось, что во сне животные проигрывали прохождение лабиринта, но в разы медленнее — нейронное время идет иначе и поэтому во сне мы успеваем так много.
Во-вторых, во время быстрого сна наша префронтальная кора, то есть рацио, участвует в главном действии довольно пассивно, ассоциативный поток идет свободно, живо и, как мы только что выяснили, быстро. Неудивительно, что Дали или неугомонный Тесла не раз ссылались на практическую пользу сна — он помогает с творческими озарениями. Эдисон и вовсе прозвал сон «перерывом на гениальность».
Ульрих Вагнер проверил эту теорию, предложив испытуемым задачку, которую можно было решить двумя способами: тараном, то есть долго и нудно вычисляя, или сообразив, что внутри заложен краткий путь решения, то есть алгоритм. Из тех, кому дали подумать над проблемой сколько угодно, только 20% откопали удобное решение. Подопытные, проспавшие всю ночь после получения задачи и погрузившиеся в творческий быстрый сон, в 60% случаях додумались до алгоритма по принципу «Эврика!».
* * *
Природа дает нам спать и быть уязвимыми целую треть суток каждый божий день не по ошибке или незнанию. Она отлично умеет сокращать сон: слоны бодрствуют по 20 часов в день, а перелетные птицы, дельфины и киты могут спать лишь одним полушарием мозга. Для неугомонного человека эволюция сохранила потребность в 7-9 часах потому, что у нее не было выбора, а сложный и многослойный сон для сложного и многослойного мозга — это архиважно. Если вы не декадент и не страдаете манией саморазрушения, молитесь на циркадные ритмы и послеобеденную сиесту. Успеете и сможете еще больше.
Источник: planca.life
