Необходимость сна для мозга
Ученые рассчитали, сколько нужно спать, чтобы сохранить молодость мозга
Недостаток сна ухудшает работоспособность, память и внимание. Но чрезмерный сон также способен негативно повлиять на когнитивные функции. Исследователи из Китая рассчитали точное количество часов, которое необходимо человеку для сна в сутки, чтобы сохранить ум, память и другие когнитивные способности в пожилом возрасте. Работа опубликована в «Журнале Американской медицинской ассоциации» (JAMA).
Чтобы выявить связь между продолжительностью сна и снижением когнитивных функций, исследователи опросили более 20 тыс. человек из Китая и Великобритании. Респонденты сообщали авторам, сколько часов в сутки они спят, а также проходили тесты, которые оценивали их когнитивные функции. Все испытуемые были старше 45 лет. Спустя четыре года исследователи повторили этот эксперимент.
В результате на основе полученных данных им удалось построить кривую, которая имела форму перевернутой параболы. Ее пик ― 7 часов ― демонстрирует оптимальное количество часов в сна в сутки.
Исследование показало, что у людей, которые спят значительно меньше (менее 4 часов) или больше (более 10 часов) этого значения когнитивные функции ниже. При этом у респондентов, которые сообщили, что спят больше 10 часов в сутки, ученые обнаружили более быстрое снижение когнитивных способностей.
Снижение когнитивных функций называется одним из явных признаков деменции. При этом проявляется оно задолго до постановки диагноза, пишет Fast Company.
Авторы исследования в JAMA отмечают, что необходимо проводить дальнейшие исследования, чтобы более точно изучить механизмы связи между продолжительностью сна и снижением когнитивных функций. Однако они подчеркивают, что людям из группы риска (тем, кто спит меньше 4 часов в сутки, и тем, кто спит больше 10) необходимо более внимательно относиться к своему режиму и здоровью.
Активность и работа мозга во время сна
Увеличьте свою работоспособность, улучшите память, концентрацию и внимание
Достижение целей, прилив сил, выполнение планов на работе, отсутствие депрессии и упадка сил — это не лозунг коуч-специалиста, это твои возможности. Для этого всего лишь нужно 2 раза в день…
Узнай подробности>>
На сон тратится треть жизни. Каждый человек (в том числе и слепой от рождения) видит сновидения. Мужчины-гетеросексуалы чаще видят в сновидениях не женщин, а других мужчин. Такие факты привлекают внимание людей к феномену сна. И пусть активность человеческого мозга во время сна уже изучена достаточно, чтобы удивлять, но ещё недостаточно, чтобы ответить на все вопросы исследователей.
Феномен сна в 10 удивительных фактах
Стадии сна и ритмы мозга
По некоторым приведённым выше фактам видно, что целиком сон состоит из нескольких стадий, во время которых мозг демонстрирует разное качество умственной активности. Переход из одной стадии и фазы в другую можно зафиксировать путём измерения ритмов головного мозга. (Впервые это осуществили в средине XX века с помощью ЭЭГ). Взаимодействие фаз зависит от суточных ритмов, гормонального баланса, температуры тела и других факторов.
В целом весь процесс сна состоит из периода со сновидениями («быстрого») и периода без сновидений («медленного»), которые образуют своеобразный изменчивый цикл. Этот цикл в течение ночи повторяется несколько раз. Причём, если в начале ночи (а начале общего периода сна) на стадию медленного сна приходится большая часть времени, то к концу ночи это соотношение постепенно меняется в сторону удлинения «быстрой» стадии. «Медленная» стадия складывается из 4 фаз:
После «медленной» стадии начинается стадия «быстрая», которую ещё называют парадоксальной.
Парадокс здесь в том, что чрезвычайная активность мозга сочетается с полной неподвижностью тела. Тело словно охватывает паралич. Быстро двигаются только глаза под веками, что хорошо заметно со стороны. В этой стадии человек и видит сновидения.
На прохождения всех фаз и стадий в начале ночи уходит порядка полутора часов. Из них 80 минут занимает «медленный» сон и 10 минут – «быстрый». Затем циклы повторяются. Причём периоды «медленных» стадий сокращаются, а «быстрых» – удлиняются. Так утром, в последнем цикле перед пробуждением, соотношение может быть уже 30:60 в пользу «быстрого» сна. Такое количество утренних сновидений даёт возможность запоминать их после пробуждения – вероятность того, что будильник зазвонит именно в парадоксальной стадии выше.
В течение суток биологические ритмы «бодрствования-сна» регулируются:
Циркадные ритмы каждого конкретного человека стабильны, но у разных людей они заметно различаются. Поскольку на реальный циркадный ритм сильное воздействие оказывают внешние маскирующие факторы (стрессовые факторы, стимуляторы и энергетики, освещённость, температура среды), полагаться в оценке следует, в первую очередь, на показатели температуры тела и синтеза мелатонина при слабом тусклом свете.
Наиболее известная дифференциация по этому признаку – разделение на «сов» и «жаворонков». Частично склонность к тому или иному типу обусловлена наследственностью. За поддержание ритма ответственно супрахизмальное ядро гипоталамуса, в регуляции участвуют подкорковые структуры.
От стабильности действия этой системы, регулирующей циркадный ритм, зависят:
Система контролирует те участки мозга, которые локализованы в теменной и лобной долях, за глазницами. В зависимости от времени суток в ответ на одни и те же задачи последует разная реакция. Циркадная система оказывает влияние, скорее, на бодрствование, чем на сон. В частности её действием объясняется улучшение когнитивных функций, наступающее в начале вечера, следующего после предыдущей бессонной ночи.
При патологическом течении гомеостатический и циркадный механизмы перестают дополнять друг друга и начинают конфликтовать между собой, что приводит к нарушениям сна, к его недостатку или полному отсутствию – депривации сна
Нарушения сна: чем это чревато
Индивидуальные реакции на лишение сна могут заметно отличаться у разных людей. Однако у одного и тоже человека эти проявления более-менее похожи.
Физиология при нарушениях
При отсутствии сна нарушается регуляция циркадного ритма. Связано это с тем, что мелатонин, который входит в число основных регуляторов суточного цикла, синтезируется, главным образом, в ночное время, а у человека, «пропускающего» ночь этого синтеза в полном объёме не происходит. Кроме этого, при депривации сна подавляется активность префронтальных и теменных областей мозга, таламуса.
Префронтальная кора играет главную роль в регуляции сонливости. Спустя 35 часов непрерывного бодрствования начинает снижаться активность височной коры. Реакция этой коры на вербальное обучение у невыспавшихся людей отличается от нормы. Недосыпание меняет и состав нейронных рецепторов на поверхности клетки: количество рецепторов дофамина уменьшается, а рецепторов серотонина – увеличивается. И хотя недосыпание практически не влияет на объём памяти, оно серьёзно замедляет скорость реакции.
Генетические факторы
Нарушения сна
Важность сна для сохранения жизни уже была проиллюстрирована последствиями «фатальной семейной бессонницы». Но существуют и другие патологии.
Ещё одно характерное проявление нарколепсии – катаплексия – непроизвольное и неожиданное расслабление мышц тела, возникающее в момент ярких эмоциональных переживаний (ярости, радости, сексуального наслаждения, значимых воспоминаний и др.). Нередко, перед тем как упасть при расслаблении мышц, человек успевает сознательно выбрать место падения.
К сопутствующим симптомам нарколепсии относятся:
Депрессия и нарушения сна
Нарушения сна могут быть как симптомом депрессии, так и её причиной. При депрессиях человек дольше засыпает, часто просыпается в течение ночи, сон становится поверхностным. Удлиняются 1 и 2 фазы и укорачиваются 3 и 4. В тяжёлых случаях эти две последние фазы самого глубокого сна могут отсутствовать вообще. Из-за этого страдающие депрессией люди не высыпаются вообще независимо от продолжительности сна. Переход между фазами в состоянии депрессии происходит более резко.
Ещё чаще встречаются нарушения парадоксальной стадии. Человек с депрессией очень резко переходит в состояние бодрствования. «Быстрая» стадия, начиная с первого цикла, наступает горазда раньше. В отличие от нормально течения, депрессивный тип цикла проявляется в виде удлинения парадоксальной стадии не во второй, а в первой половине ночи.
После преодоления депрессии сон, как правило, нормализуется, но не всегда это происходит сразу. Иногда патологические проявления возникают ещё в течение полугода. В тех случаях, когда депрессия влечёт за собой нарушения сна (а такое бывает в 9 случаях из 10), применяют препараты, стабилизирующие эмоциональное состояние. Нередко, чтобы не усугубить положение при стрессовых обстоятельствах, в условиях надвигающейся депрессии или для плавного выхода из неё применяют «мягко» действующие природно-растительные комплексы, которые:
Речь о таких препаратах, как «ХэдБустер», «БрейнРаш» и подобных им. Одновременно с эмоциональной стабилизацией эти комплексы усиливают умственную активность, способствуют улучшению памяти и внимания. Мозговая деятельность улучшается одновременно с улучшением состояния тканей мозга и проводимости сигнала в нейронных сетях. В основе действия этих средств лежит количественный принцип постепенного накопления активного вещества в течение всего рекомендованного курса, что обуславливает безопасность препаратов. В зависимости от индивидуальных особенностей организма первые результаты становятся заметны после одной-двух недель применения. Каждый элемент подобран так, что он усиливает действие других компонентов средства.
Все за сегодня
Политика
Экономика
Наука
Война и ВПК
Общество
ИноБлоги
Подкасты
Мультимедиа
Наука
Helsingin Sanomat (Финляндия): эта поза для сна положительно влияет на «очистку» мозга и работу легких
Эксперт рассказывает о позе для сна, которая подойдет большинству из нас
Сомнолог, профессор Маркку Партинен (Markku Partinen):
«Сон на правом боку в так называемой позе эмбриона — самая распространенная поза для сна. Правый бок считается лучшим положением с позиции здоровья.
Похоже, мозг «очищается» в фазе глубокого сна наиболее эффективно, если человек спит на правом боку. Это наблюдение было сделано в исследованиях о воздействии сна на правом боку на «чистку» мозга, то есть на лимфатическую систему мозга. Можно назвать эту систему «стиральной машиной» для мозга.
Когда человек спит на правом боку, сердце работает свободнее, чем в положении на левом боку: так на него ничего не давит.
Похоже, сон на правом боку оказывает на человека успокаивающее действие: пульс выравнивается лучше, чем в других положениях. Правда, данные по этой теме довольно противоречивы.
Воздействие сна на правом боку на вегетативную нервную систему изучалось через замеры пульса и артериального давления.
В исследованиях отмечалось, что, к примеру, во время дневного отдыха человеку легче удается заснуть на правом боку.
Сон на правом боку полезен для переваривания еды потому, что привратник желудка расположен справа. Еда хорошо проходит из желудка в кишечник.
Контекст
HS: парадоксальные советы, как быстрее заснуть
Хуаньцю шибао: средства, которые помогут быстро заснуть
WeChat: дневной сон таит в себе смертельную опасность
Хуаньцю шибао: лекарство от всех болезней всегда было доступным
Если у вас есть лишний вес или вы легли с полным желудком, то в таком положении ваш желудок может давить на правый бок, пища может попасть в пищевод, что вызовет изжогу. В таком случае лучше спать на левом боку.
Страдающим от рефлюкса тоже лучше спать на левом боку.
Некоторым проще заснуть, обнимая плюшевого мишку или подушку, или положив подушку между колен. Это создает чувство защищенности. В этой ситуации стоит прислушаться к своим ощущениям и попробовать, нравится ли вам сон в обнимку с подушкой.
Сон на спине не настолько полезен (конечно, у кормящих грудью женщин ситуация несколько иная). Во время фазы поверхностного сна мышцы дыхательных путей расслабляются, язык прислоняется к стенке глотки. Тогда вы можете начать храпеть и ваше дыхание станет тяжелее.
Это, в свою очередь, ухудшает работу вегетативной нервной системы и работу сердца. Все сильнее храпят лежа на спине, нежели на животе или на боку.
Храпящим или тем, кто страдает от легкой бессонницы, кладут специальный валик, мешающий спать на спине. С ним можно будет спать только на правом боку или привстать, перевернуться и спать на левом боку.
С этой целью можно использовать теннисный мяч: его нужно положить на спину под футболку, и перевернуться с бока на спину не получится.
Пациенты с covid 19 в отделении интенсивной терапии, подключенные к системе ИВЛ, спят на животе. При сне на спине вентиляция легких происходит хуже, и поэтому пациентов переворачивают для сна на живот.
На животе нужно спать без подушки, чтобы шея не оказалась в неправильном положении. В теории хорошо было бы спать на массажном столе с отверстием для лица.
Статьи по теме
Бессонница и кошмары: как быть с нарушениями сна? (Expressen)
SvD: вот почему экстраверты счастливее интровертов
The Guardian: «волшебники памяти». Люди, которые ничего не забывают
New Republic: как одиночество убивает нас
В обычной кровати это невозможно. Если вам удобно спать на животе с повернутой в сторону головой, у вас невысокая подушка и руки расположены удобно, то сон на животе будет для вас полезнее сна на спине.
Для младенца сон на животе может стать причиной синдрома внезапной детской смерти. До шести месяцев младенец всегда должен спать на спине.
За ночь человек неоднократно меняет позу для сна, если матрас не слишком мягкий. В идеальном варианте спящий переворачивается с одного бока на другой.
Если вы просыпаетесь ночью, можете приучить себя переворачиваться на другой бок. Спать всю ночь в одном положении вредно. Если спать всю ночь на спине, задняя часть легких будет плохо вентилироваться. Если все время спать на правом боку, правая рука онемеет.
Если вам тяжело заснуть, можно резко сменить позу. Сейчас популярен следующий совет: если сон не идет, пойдите, к примеру, почитать в гостиную. Того же результата можно добиться, развернувшись на 180 градусов или переложив подушку в другой конец кровати.
Так мозг получает сигнал об изменившейся обстановке для сна. Многим это помогает заснуть быстрее».
Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.
Все комментарии
Aleksklo
в ответ ( Показать комментарий Скрыть комментарий)
Популярное
«Как упорны эти русские!» Письма немецкого солдата с фронта (Die Welt)
DN: почему антироссийские санкции еще могут сработать
Читатели WP: рыдания оппозиции о возврате России в СССР смешны
Die Welt: как партизаны помешали немцам победить под Курском
Časopis argument: в чем Гитлер и Геббельс были «честнее» нынешних русофобов
«Как упорны эти русские!» Письма немецкого солдата с фронта (Die Welt)
DN: почему антироссийские санкции еще могут сработать
Bloomberg: у России нет второго Навального
Der Spiegel: главы МИД G7 обвинили Россию в «злонамеренных действиях»
Časopis argument: в чем Гитлер и Геббельс были «честнее» нынешних русофобов
При полном или частичном использовании материалов ссылка на ИноСМИ.Ru обязательна (в интернете — гиперссылка).
Использование переводов в коммерческих целях запрещено
Ошибка
Произошла ошибка. Пожалуйста, повторите попытку позже.
Факт регистрации пользователя на сайтах РИА Новости обозначает его согласие с данными правилами.
Пользователь обязуется своими действиями не нарушать действующее законодательство Российской Федерации.
Пользователь обязуется высказываться уважительно по отношению к другим участникам дискуссии, читателям и лицам, фигурирующим в материалах.
Публикуются комментарии только на русском языке.
Комментарии пользователей размещаются без предварительного редактирования.
Комментарий пользователя может быть подвергнут редактированию или заблокирован в процессе размещения, если он:
В случае трехкратного нарушения правил комментирования пользователи будут переводиться в группу предварительного редактирования сроком на одну неделю.
При многократном нарушении правил комментирования возможность пользователя оставлять комментарии может быть заблокирована.
Пожалуйста, пишите грамотно – комментарии, в которых проявляется неуважение к русскому языку, намеренное пренебрежение его правилами и нормами, могут блокироваться вне зависимости от содержания.
Что такое сон и зачем он нужен? Физиология, структура, функции сна
Неслышными шагами подходит он ко мне – приятнейший из воров, и похищает мысли мои, и я застываю на месте… Фридрих Ницше
Каждую ночь все мы засыпаем и спим до утра. Примерно по 8 часов в сутки и около 25 лет за всю свою жизнь. Сон жизненно необходим, притом человек должен спать каждый день и на протяжении достаточного количества времени.
В некоторых случаях мы оказываемся лишены положенной порции сна – например, из-за ночного дежурства на работе. Даже одна ночь без полноценного отдыха ухудшает самочувствие, настроение и работоспособность. Не спать две, три и более ночей подряд – крайне сложно и еще более вредно.
Задокументированный мировой рекорд отсутствия сна составляет 11 дней, он был поставлен полвека назад молодым американцем Рэнди Гарднером. К исходу эксперимента отважный естествоиспытатель находился в состоянии психоза, страдал галлюцинациями и не помнил своего имени. Если вообще не давать человеку спать, примерно через 2 недели он может погибнуть от тяжелых нарушений работы мозга. Зачем нужен сон, чем обусловлена его исключительная важность и что это вообще такое?
Что собой представляет сон
В это сложно представить, но на сегодня абсолютного определения сна не существует. Если дать приблизительное описание термина, то сном называют нормальное физиологическое состояние, при котором у человека понижена реакция на окружающий мир и целью которого является отдых и восстановление.
Раньше люди весьма примитивно представляли себе физиологию сна. Они считали, что во время сна душа покидает тело и путешествует по свету (глобальному информационному полю? астральному миру?). То, что она видит на протяжении своего «путешествия», человек запоминает как сновидения. Сейчас можно с уверенностью говорить о том, что в астрал мы во сне не выходим. Однако происхождение сна все равно полно загадок. Человечеству десятки тысяч лет, и за это время мы так и не выяснили, что такое сон! Сомнология – наука о сне – возникла лишь около 50 лет назад, и за это время, несмотря на достаточно бурное свое развитие, она еще не успела дать ответы на вопросы о физиологии сна и его функциях.
По факту совершенно очевидными являются лишь три вещи.
Тонкости ученым пока неизвестны. Однако они смогли изучить структуру сна и описать некоторые процессы, происходящие в организме то время, когда человек спит.
Структура сна
Большинство людей спят один раз в сутки, ночью. Со стороны сон выглядит достаточно монотонно, предсказуемо, даже скучно: человек ложится вечером в постель, закрывает глаза и остается в постели до утра. Однако на самом деле сон – явление очень динамичное. Это было доказано исследованием процессов, которые происходят у спящих в мозгу.
Ни для кого не секрет, что организм человека производит слабое электричество. При работе сердца, мышц и других органов возникает электромагнитное поле. Особенно активным «электрогенератором» является головной мозг. Его биоэлектрическая активность значительно меняется на протяжении ночи. Изучение этой активности при помощи энцефалографии и позволило специалистам узнать о структуре сна и выделить его циклы, фазы и стадии.
Обычная продолжительность ночного сна составляет 7-8 часов. Этот период состоит из нескольких (4-5) одинаковых «кусочков», которые называются циклами. Каждый цикл включает определенную последовательность фаз и стадий.
После того как человек засыпает, он погружается в фазу медленного сна. «Медленным» такой сон назван потому, что на его протяжении глаза человека под закрытыми веками совершают медленные плавающие движения.
I стадия медленного сна (иногда ее также называют дремотой) наступает сразу после засыпания. Это самый поверхностный сон, который легко потревожить; если разбудить человека во время I стадии сна, он зачастую отрицает, что успел уснуть. По времени I стадия длится не более 5% от продолжительности всего сна.
II стадия медленного сна, во время нее на энцефалограмме спящего появляются специфические феномены – «сонные веретена» и «К-комплексы». В одном недавнем исследовании была определена их связь с состоянием памяти, хотя окончательно их функция еще не ясна. Во II стадии сон постепенно углубляется, хотя это – все еще поверхностный сон. Его длительность достигает до 60% от всего времени сна.
Ранее в медленном сне выделяли еще две глубоких стадии – III и IV. Однако не так давно Американская Академия Медицины сна объединила их в одну – дельта-сон, или медленный глубокий сон. Он наступает после II фазы. В это время у человека максимально снижаются температура тела и частота сердцебиений, падает тонус мышц, выделяются многие важные гормоны. Это самый глубокий сон, разбудить человека в этот период сложнее всего. На протяжении дельта-сна у спящего возникают первые сновидения, а еще эта стадия – самая уязвимая для различных нарушений. Именно при расстройствах дельта-сна у человека возникают лунатизм, ночные ужасы, энурез, разговоры во сне.
После дельта-сна наступает быстрый сон (REM-сон, стадия сна с быстрыми движениями глаз). Момент перехода можно определить даже в том случае, если человек не «подключен» к энцефалографу. Достаточно просто посмотреть на спящего со стороны. Во время быстрого сна возникают быстрые движения глаз. Состояние мозга спящего в это время напоминает таковое при бодрствовании, учащается дыхание и сердцебиение. В быстром сне человек видит наибольшее количество сновидений, и если разбудить его в эту фазу, он их очень хорошо помнит. Однако в целом пробуждение при быстром сне почти так же затруднено, как и при глубоких стадиях медленного сна.
Интересная особенность быстрого сна заключается в том, что у спящего падает тонус мышц тела – фактически он становится парализован. Предполагается, что назначение этого феномена в том, чтобы человек не повторял движения, которые он совершает в своих сновидениях.
После окончания стадии быстрого сна завершается и весь «сонный» цикл. Мозг на короткое время подбуживается, а затем переходит к следующему циклу, который включает идентичную последовательность фаз.
Один цикл длится около 90 минут. Именно поэтому утреннее пробуждение легче всего происходит тогда, когда с момента засыпания происходит количество времени, кратное 1,5 часам. Человек просыпается на границе двух циклов сна, когда его сон наиболее поверхностный, и перейти к бодрствованию легче всего.
Функции сна
На вопрос о том, зачем нужен сон, каждый ответит: чтобы организм отдохнул! Но отдыхает ли он на самом деле?
Да, во сне расслабляются мышцы, снижается скорость обменных процессов, все органы работают вполсилы. Но изменения, происходящие в мозге спящего, не позволяют сказать, что нервная система тоже отдыхает.
Есть такое выражение: «Смена деятельности – лучший отдых». Для головного мозга сон – это всего лишь смена деятельности, но никак не расслабление. Всю ночь в нервных центрах кипит работа – мозг реализует функции сна.
Итак, зачем человек должен спать?
Нарушения сна
Сон человека может пострадать от разных внутренних и внешних причин. Всего по современной классификации существует 89 болезней сна. Их изучает наука сомнология.
Среди заболеваний сна наиболее часто встречаются разные виды бессонницы (10-15% населения – хроническая бессонница, до 40% – эпизодическая), храп (треть взрослых людей), синдром обструктивного апноэ сна (4-7%), синдром беспокойных ног. Реже сомнологи сталкиваются с другими расстройствами.
Есть и заболевания, которые ни разу не встречались большинству докторов – до того они редкие. Например, существует генетическое расстройство под названием фатальная семейная бессонница. За всю историю медицины случаи этой болезни были зарегистрированы у представителей лишь 40 семей в мире.
В нашей стране сомнология только начинает развиваться. Всего на территории России существует около 50 сомнологических центров, кабинетов и лабораторий сна – для сравнения, в США их около 5000.
С различными «сонными» расстройствами лучше обращаться напрямую к специалистам-сомнологам. Они знают, как именно диагностировать те или иные заболевания и что делать, чтобы каждый пациент вернул себе способность хорошо и крепко спать.