Сон

Фаза медленного сна также запускает приток крови и спинномозговой жидкости к мозгу, "промывая" таким образом потенциально вредные для нейронов "завалы".

Одновременно происходит понижение уровня кортизола (гидрокортизона, "гормона стресса"), что помогает восстановлению иммунной системы, готовя ее к будущим атакам инфекций.

 

Борн и другие ученые задумались: можем ли мы настолько повысить качество сна и, в частности, фазы медленного сна, что это улучшит наше дневное функционирование?

Одна из наиболее многообещающих техник - использование своего рода метронома для засыпающего мозга. Участники экспериментов надевают на голову нечто вроде шлема, который фиксирует фазы активности их мозга во время сна - в том числе и то, когда они погружаются в медленную фазу.

И тогда устройство начинает воспроизводить короткие импульсы, едва слышные звуки с частотой, совпадающей с мозговыми импульсами фазы медленного сна.

Звуки эти не настолько громкие, чтобы разбудить спящего, но человек подсознательно их воспринимает.

Борн пришел к выводу, что такая осторожная звуковая стимуляция вполне достаточна для того, чтобы правильные мозговые ритмы усиливали состояние глубокого сна.

 

Если такая кровать поступит в продажу, она будет выполнять ту же функцию, что и устройства, надеваемые на голову.

Перро особенно интересует, поможет ли она пожилым людям. С возрастом количество времени, которое мы проводим в фазе медленного сна, сокращается, и с этим могут быть связаны появляющиеся проблемы с памятью.

Перро надеется, что тихонько раскачивающаяся кровать поможет противостоять этому.

 

Нервные сигналы, возникающие в мозге человека во время глубокого сна, помогают очищать его от токсических веществ, связанных с развитием болезни Альцгеймера, сообщают ученые.

Эти волны активизируются незадолго до того, как в мозге начинает пульсировать спинномозговая жидкость, которая, судя по всему, очищает мозг от токсичных элементов ...

Исследователи пришли к выводу, что нарушения в режиме сна могут привести к развитию деменции.

 

Ученые рекрутировали 11 добровольцев, согласившихся спать в аппарате магнитно-резонансной томографии (МРТ), и наблюдали за тем, что происходит в мозге во время глубокого сна.

Среди прочего, они наблюдали за волнами спинномозговой жидкости и обнаружили, что во время хорошего сна каждые 20 секунд волны этой жидкости омывали мозг. По словам Льюис, это было похоже на стиральную машину, работающую на самых низких оборотах.

 

Эксперимент выявил как минимум один сюрприз. Каждой волне спинномозговой жидкости предшествовал нервный сигнал, что позволило исследователям предположить, что именно это и вызывает приливы жидкости.

Одновременно с этим в мозге снижалась интенсивность кровообращения.

При болезни Альцгеймера в мозге человека накапливаются бета-амилоидные белки. Согласно наиболее распространенной теории, они играют главную роль в развитии деменции, запуская сложные процессы на клеточном и биохимическом уровнях, которые в конечном итоге приводят к нейродегенеративным изменениям в мозге.
Об этой роли бета-амилоидных белков известно давно, но сейчас складывается впечатление, что некоторые пациенты оказываются в порочном круге - дефицит полноценного сна приводит к накоплению в мозге этих белков, а это, в свою очередь, нарушает сон.

 

Одно исследование установило, что после 17-19 часов бодрствования наши умственные способности опускаются до уровня человека в сильном подпитии.

 

В XIX веке люди в разных уголках мира в основном трудились на открытом воздухе и потому находились под непосредственным влиянием смены светлого времени суток на темное.

Сегодня многие из нас работают в помещении и не получают этих естественных сигналов. Например, сферы сельского хозяйства и рыболовства составляют лишь 1% от общей занятости в Британии.

Мы превратились в остро нуждающихся в дневном свете особей, и это имеет далеко идущие последствия, которые отражаются на качестве нашего сна и в конечном счете на нашем самочувствии.

Оптимальное количество сна варьируется от человека к человеку, но что мы знаем совершенно точно, так это то, что нашему организму требуется находиться под воздействием очень яркого дневного света, чего, работая в большинстве помещений, достичь невозможно.

Одним из побочных воздействий этого феномена выступает сезонное аффективное расстройство (или зимняя депрессия), которой страдают примерно 2,8% европейцев, и это как раз связано с нехваткой солнечного света.

...искусственное освещение, которое обычно используется в офисах и на производстве, гораздо более тусклое, чем естественный свет. К полудню в погожий день естественный свет может быть в 250 раз ярче, чем освещение в офисе.

 

Затемняйте комнату перед сном и постарайтесь получать как можно больше естественных солнечных лучей утром - вот простые шаги, которые могут помочь вам отрегулировать и улучшить свой сон.

 

Малоспящие люди, такие как Росс, никогда не чувствуют себя разбитыми и не любят валяться в постели. Они встают рано - обычно в четыре или пять часов утра - и с энтузиазмом принимаются за свои дела.

 

Люди с мутацией гена DEC2 попросту спят эффективнее, чем все остальные

В 2009 году в лабораторию в Калифорнийском университете в Сан-Франциско, где доктор Инь-Хуэй Фу проводит исследования сна, пришла женщина, которая жаловалась на то, что всегда слишком рано просыпается. Вначале Фу решила, что эта пациентка - просто ярко выраженный "жаворонок", то есть человек, который рано ложится и рано встает. Но та женщина пояснила, что в постель она на самом деле отправляется в районе полуночи и просыпается в четыре утра полностью отдохнувшей. По ее словам, так же вели себя и несколько других членов ее семьи.

Фу с коллегами сравнили геном разных представителей этого семейства. Они обнаружили небольшую мутацию в гене под названием DEC2, присутствовавшую у всех малоспящих. Ее не было у других родственников, равно как и у 250 добровольцев, набранных со стороны.

Когда ученые вывели мышей с аналогичной генной мутацией, то выяснилось, что такие грызуны тоже спали меньше, чем их собратья, но при этом столь же успешно выполняли физические и ментальные задания.

 

Доктор Инь-Хуэй Фу впоследствии секвенировала геномы еще нескольких семей, подходящих под критерии малоспящих. Ученые пока только начинают разбираться в том, какие генные мутации дают человеку такую способность, но, по словам Фу, не исключено, что в один прекрасный день мы сможем "включать" ее искусственно.

Но пока этого не произошло, есть ли какие-нибудь полезные советы, которые позволили бы нам более эффективно спать? Нил Стэнли, независимый консультант по вопросам сна, говорит, что да: "Самый эффективный способ улучшить сон - это вставать каждое утро в одно и то же время".

По словам Стэнли, когда организм привыкает к определенному времени побудки, он максимально эффективно использует остающееся до этого часа время сна. "Исследования показывают, что организм начинает готовиться к пробуждению примерно за полтора часа до самого пробуждения. Организму очень нравится регулярность, и если вы постоянно меняете время сна, то у тела не остается ни малейшего понятия о том, нужно ли готовиться к подъему".

Кроме того, отмечает специалист, не стоит прислушиваться к общественному мнению по поводу сна. "В обществе принято считать, что спать мало - это хорошая черта, и это нужно поощрять. Нам постоянно приводят в пример Маргарет Тэтчер и известных лидеров бизнеса, которым не нужно много сна. Но на самом деле все это определяется генетически, как рост и размер обуви. Некоторым людям надо мало сна, другим - 11 или 12 часов, чтобы они вошли в оптимальный режим".

 

Генетические корреляции 27 фенотипических признаков с доходом (синие отрезки) и уровнем образования (голубые отрезки). Отрицательные значения показывают, что генетические варианты, ассоциированные с высоким доходом (или образованием), также ассоциированы с пониженными значениями рассматриваемого признака. Например, синдром дефицита внимания, утомляемость, невротизм и курение реже встречаются у людей с высокой генетической предрасположенностью к богатству и образованию. Положительные значения, соответственно, показывают, что у людей с большим числом аллелей, ассоциированных с доходом или образованием, рассматриваемый признак в среднем встречается чаще или выражен сильнее (например, удовлетворенность жизнью, рост, размер головы и продолжительность жизни). Звездочками отмечены признаки, на которые «гены дохода» и «гены образования» влияют достоверно по-разному. Рисунок из обсуждаемой статьи в Nature Communications

 

Рисунок 4 также показывает, что люди, у которых много «генов богатства», имеют в среднем более крупные головы, выше ростом, чуть больше спят и чаще бывают совами (а не жаворонками) по сравнению с людьми, у которых генетическая предрасположенность к высокому доходу выражена слабее.

 

Специалисты не одно десятилетие пытаются понять, какие причины вызывают лунатизм. Связи с другими неврологическими и психическими заболеваниями пока обнаружить не удалось, хотя некоторые лунатики сообщают о расстройствах настроения (аффективных расстройствах) и тревоге.

Несомненно, существует наследственная предрасположенность к сомнамбулизму. Около 80% лунатиков имеют хотя бы одного родственника с аффективным расстройством, и сомнамбулизмом чаще страдают дети, у которых один или оба родителя тоже были лунатиками. Проведенные в Финляндии исследования показали, что случаи детского лунатизма встречаются у однояйцевых близнецов в полтора раза чаще, чем у разнояйцевых пар, а среди взрослых — в пять раз чаще. Были попытки найти гены, ответственные за сомнамбулизм, есть список кандидатов, но определить их роль в развитии лунатизма пока не удалось.

 

Известны случаи, когда сомнамбулы просыпались в страхе и выпрыгивали в окно. Они могут разгромить комнату, в которой находятся.

Иногда лунатик бьет, ранит или убивает человека, который спит рядом или находится поблизости. Как правило, сомнамбула не ищет жертву, а нападает на того, кто его разбудил, напугал или пытался остановить. Впрочем, бывают и исключения. В 1985 году много шума наделал случай, произошедший с канадцем Кеннетом Парксом 23-х лет. Он уснул перед телевизором, затем в сомнамбулическом состоянии вышел из дома и проехал на своей машине 18 км до дома тещи, которую заколол. После трехлетних мытарств присяжные признали его невиновным.

 

- по этому случаю возникают известные сомнения:) Присяжные присяжными, а экспертиза-то...? Присяжные - они такииие...

Почему лунатики убивают, непонятно. Как правило, наяву они не враждовали со своей жертвой. Известен случай, когда мужчина напал с топором на жену. К счастью, она осталась жива и потом на суде рассказывала, какой у нее замечательный, заботливый супруг, просто идеальный.

 

Первое заблуждение заключается в том, что лунатизм не имеет дневных последствий. Однако медленный ночной сон лунатиков нарушен, и многие из них жалуются на дневную сонливость. Она не сопутствует другим нарушениям медленного сна, таким как синдром беспокойных ног или ночные пробуждения, дневная сонливость — характерное свойство лунатиков. Когда бодрствующих сомнамбул обследовали методом транскраниальной магнитной стимуляции, который позволяет изучать возбудимость нейронов коры, оказалось, что у них нарушены схемы торможения — активного процесса, который подавляет или предотвращает возбуждение нервных клеток. Иными словами, есть основание предполагать «незрелость» некоторых нейронных цепей, синапсов или рецепторов. Таким образом, клиническое проявление лунатизма не ограничивается временем сна.

Многие ошибочно полагают, что сомнамбулизм сопровождается эпизодической амнезией. Кеннет Паркс, например, не помнил, как оказался в доме тещи и что там делал. Он пришел в себя над ее бездыханным телом, с порезанной рукой, держа окровавленный нож. Однако не все медики разделяют это мнение. Неврологи из Монреаля опросили 94 пациента своей клиники, и оказалось, что подавляющее большинство лунатиков, проснувшись, помнят, что у них был ночной эпизод, и даже описывают испытанные в то время эмоции: страх, гнев, разочарование и беспомощность. Так что о полной потере памяти говорить не приходится.

Заблуждаются и те, кто считает лунатизм автоматическим поведением. На самом деле сознание работает даже в период медленного сна и может руководить действиями пациентов во время эпизода.

 

Сонное мышление сомнамбул — не сон, их глаза открыты, они отвечают на вопросы и ориентируются в знакомом месте. Правда, не всегда. Лунатики, застигнутые за рулем, уверенно стоят и самостоятельно передвигаются, но при этом не понимают, чего от них хотят полицейские.

 

На детей хорошо действует запланированное пробуждение — родители будят ребенка примерно за 15 минут до обычного времени эпизода лунатизма (их может быть до трех за ночь), и так целый месяц.

 

Сомнамбулизм — расстройство пробуждения. Человека нельзя назвать спящим, поскольку глаза его открыты и он совершает сложные действия, однако двигается и чувствует не так, как положено при полном бодрствовании. По данным ЭЭГ, сознание сомнамбул при пробуждении от медленного сна спутано, что указывает на изменения реактивности коры. Поэтому такое пробуждение, случайное или намеренное, может спровоцировать у предрасположенных людей приступ лунатизма.

Согласно ЭЭГ, лунатики во время эпизода пребывают между медленным сном и бодрствованием, их нельзя назвать ни полностью проснувшимися, поскольку их сознание спутано, ни полностью спящими, так как они общаются с окружающим миром.

Как можно спать и бодрствовать одновременно, не должны ли эти состояния взаимно исключать друг друга? Сейчас становится популярной теория локального сна, согласно которой спит не мозг целиком, а некоторые его отделы или нейронные сети (Nature Reviews Neuroscience, 2008, 9, 910–919). А почему нет? Многие люди во сне разговаривают, это всем известно. И опять мы обращаемся к результатам ЭЭГ, которая во время одного из эпизодов показала, что клетки двигательной коры и поясной извилины активны и могут вызвать сложное двигательное поведение. Однако передняя и теменная кора, ассоциативные зоны мозга, ответственные за осознанные движения, в это время спят. Таким образом, контроль движения у лунатиков рассогласован.

 

Выбирая маркер, ученые исходили их того, что во время эпизода лунатизма автоматический контроль движения и его осознанный контроль рассогласованы. Если такое рассогласование проявляется при неполном бодрствовании, то может быть характерно и для полного. Тогда бодрствующие лунатики лучше здоровых будут выполнять сложные движения в том случае, если их от этих движений отвлекать. Для этого кору головного мозга нужно загрузить какой-то когнитивной задачей — декламацией, мелкой моторикой (например, застегиванием пуговиц) или решением арифметических примеров. Поскольку кора участвует в контроле движений, ее частичная занятость сказывается на ходьбе: меняется скорость и шаг становится асимметричным. Этот эффект хорошо изучен, и его можно уподобить состоянию, когда человек ходит не в полном сознании.

 

То, что сновидения возникают на фоне высокочастотной активности коры мозга, уже доказанный факт, но по ЭЭГ мы не можем отследить момент начала сновидения. И отсюда возникает вторая проблема — времени. Мы не знаем, соответствует ли субъективное время, которое человек ощущает во время сновидения, объективному времени, которое проходит для всех остальных.

Есть противоположные точки зрения на эту проблему: одни специалисты полагают, что время в сновидениях примерно соответствует астрономическому, другие считают, что время там сжимается, за секунды во сне можно пережить целую историю.

 

Самая известная теория основоположника психоанализа Зигмунда Фрейда говорит о том, что сновидения — это отражение наших скрытых и подавленных желаний, которые обитают в подсознании. Нейрокогнитивная теория (автор американский психолог Уильям Домхофф) стоит на том, что сновидения составлены из обрывков воспоминаний бодрствования с преобладанием эмоционально значимого аспекта этих воспоминаний. По теории, которую выдвинула Чжан Цзе, китайский психиатр, сновидения отражают процесс консолидации памяти, в них появляются образы из рабочей памяти по мере того, как они переходят в долговременную память. Финский невролог Антти Ревонусуо считает, что в сновидениях моделируются опасные ситуации для отработки реакции на них.

Все перечисленные и некоторые другие теории придают сновидениям некий смысл. Напротив, теория американского психиатра Алана Хобсона постулирует, что сновидения — это всего лишь побочный эффект электрической активности мозга. Во время быстрого сна активируется разветвленная сеть холинергических нейронов (использующих для передачи нервного сигнала в синапсах медиатор ацетилхолин), кора пытается интерпретировать этот электрический шум и синтезирует сюжеты сновидений.

тот взгляд разделяет и один из ведущих отечественных специалистов по физиологии сна, доктор биологических наук Владимир Матвеевич Ковальзон. Он считает, что сновидения возникают как «эпифеномен» активно работающего мозга во время быстрого сна, когда из десятка активирующих систем мозга остаются в работе две-три и при этом выключены все сенсорные входы и выходы на мышцы.

Наиболее детальную физиологическую гипотезу сновидений предлагает доктор биологических наук Иван Николаевич Пигарев, ведущий научный сотрудник Института проблем передачи информации РАН. Он известен своей оригинальной теорией о функциональном назначении сна, которая подробно изложена в упомянутой статье в «Химии и жизни». Если коротко, суть его «висцеральной теории» в том, что во сне наш мозг переключается с обработки сигналов от внешних стимулов на обработку сигналов от внутренних органов — пищеварительной системы, сердца, эндокринной системы и пр. Вписываются ли в эту картину сновидения? Как говорит Иван Николаевич, долгое время он был настроен даже не скептически, а активно против изучения сновидений. Но само его присутствие на тематической конференции говорит об изменении позиции. Теперь она такова: «Если мы предлагаем универсальную теорию сна, то сновидения как обязательное явление эта теория должна объяснять».

Вот в чем состоит гипотеза И. Н. Пигарева. Кора головного мозга рассматривается как универсальный компьютер, который делает анализ входной информации вне зависимости от того, какая информация туда приходит. Во время бодрствования нейроны коры анализируют информацию об окружающей среде от рецепторов органов чувств и посылают результат ее переработки на структуры, связанные с сенсорным восприятием. Во время сна эти же нейроны коры переключаются на анализ информации от интерорецепторов во внутренних органах. Результат ее переработки посылается в структуры, связанные с управлением внутренними органами. Выход на структуры, связанные с сенсорным восприятием, во сне заблокирован. Но, как объясняет Пигарев, если сигнал достаточно сильный, он может преодолеть порог и прорвать эту блокировку.

При повышении потока нервных импульсов от внутренних органов в нейронах коры усиливается высокочастотная активность, и эта импульсация прорывается в структуры сенсорного восприятия. Таким образом и запускается сновидение — возникают зрительные и слуховые образы. Гипотеза объясняет и то, почему содержание сновидения часто связано с недавним опытом или эмоциональными переживаниями наяву — потому что в первую очередь порог переходит возбуждение тех нейронов, которые были активны при бодрствовании. А дальше начинают работать ассоциативные связи, активирующие другие нейроны.

«В рамках этой теории сновидения не имеют никакого функционального значения, — подводит итог И. Н. Пигарев. — Скорее они представляют собой легкую и безобидную патологию сна. Но то, что в сновидениях проявляются наиболее активные образы предшествующего бодрствования, делает их при разумной интерпретации действенным инструментом в руках нейропсихолога».

 

...некоторые люди практикуют осознанные сновидения просто ради необычных ощущений — заказал себе сон как увлекательное путешествие в иные миры, и смотри кино с твоим собственным участием!
Правда, большинство медиков и физиологов не одобряет подобных экспериментов: на это состояние можно подсесть, как на наркотик, и неизвестно, чем это кончится. К тому же осознанное сновидение физиологически отличается от обычного сна. Как объясняет Владимир Ковальзон, у людей, спящих «осознанно», во время фазы быстрого сна остается активным дорсолатеральный участок префронтальной коры головного мозга, который связывают с сознанием. У обычно спящих людей он не активен, даже в фазе быстрого сна. Очевидно, «осознанный» сон не равен обычному полноценному сну и не дает организму полноценный отдых.

Об экспериментальных исследованиях осознанных сновидений рассказал доктор биологических наук, руководитель лаборатории нейробиологии сна и бодрствования Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН Владимир Борисович Дорохов. Разговор продолжился у него в лаборатории, с участием Александра Миронова — именно он несколько лет назад, будучи аспирантом, пришел сюда с идеей изучать осознанные сновидения как измененное состояние сознания. Эту идею руководителю лаборатории пришлось отстаивать на ученом совете. Далеко не все были согласны с тем, что осознанные сновидения — это феномен, достойный научного исследования. Как вспоминает Владимир Борисович, убеждая членов совета, он напомнил директору института Павлу Милославовичу Балобану о случае, произошедшем во время их студенческой работы в стройотряде. Студенты стали свидетелями того, как двое их сокурсников спали и видели общий сон, в котором вели осмысленный разговор, обсуждая как лучше нести носилки с бетоном.

 

В пилотном исследовании участвовал один испытуемый — опытный «сновидец», владеющий навыком осознанных сновидений. Сон под контролем регистратора ЭЭГ и датчиков дыхания и движения глаз происходил сначала в лаборатории, но затем ученые разрешили испытуемому спать дома, в более привычной обстановке (это важно для качества сна). Во время стадии быстрого сна испытуемый прослушивал запись инструкции и должен был выполнить определенное задание, например решить несложную арифметическую задачу. Ответ он давал числом дыхательных движений или движений глаз, эти движения регистрировались датчиками. После пробуждения человек рассказывал о своем субъективном опыте.

По словам Александра Миронова, испытуемый не всегда реагировал на инструкцию. Но даже если он не реагировал, инструкция встраивалась в его сон — например, ему снилось, «как какие-то люди на улице ругаются о числах». Если же от испытуемого поступала реакция, то в 60% случаев он во сне давал правильный ответ. После пробуждения он подтверждал, что осознавал себя в процессе сновидения и отвечал на внешние сигналы. Регистрация показала, что, когда испытуемый реагирует на команды (то есть во время осознанного сновидения), электрическая активность его мозга усиливается по сравнению с обычным быстрым сном, появляется также кожно-гальваническая реакция, которая говорит о мощном эмоциональном выплеске.

Таким образом, возможность диалога во сне в принципе была подтверждена. Эксперименты показали, что осознанные сновидения происходят во время быстрого сна; что это более активное состояние мозга, чем просто быстрый сон, и что оно сопровождается сильной эмоциональной реакцией. Чтобы получить более детальную информацию, ученые собираются усовершенствовать свое регистрирующее оборудование и продолжить работу в большем масштабе. Задачи, запланированные на будущие эксперименты, — задавать испытуемому во время сна вопросы о содержании сновидений и получать на них ответы. «В конечном счете, — говорит Александр Миронов, — на этой модели измененного сознания интересно исследовать, активность каких структур мозга служит коррелятом человеческого сознания».

 

---

...В девяностые и нулевые годы он с коллегами проводил блестящие опыты, которые показали, что во время медленного сна нейроны коры переходят в состояние, когда предельная активация, или деполяризация, сменяется предельным торможением, или гиперполяризацией. Такую резкую смену производят ритмично целые группы нейронов. Я обратил внимание на то, что это напоминает прочистку раковины вантузом. И коллеги в шутку прозвали мою идею вантузной гипотезой: то есть вы резко меняете давление с повышенного на пониженное, благодаря чему пробка вылетает. В мозге происходит нечто похожее, только речь идет не о гидравлическом давлении, а о смене электрических потенциалов на клеточной мембране. Возможно, одна из функций медленного сна — очистка ионных каналов. И возможно, чувство легкости и свежести, которое мы испытываем утром после здорового сна, связано с тем, что десятки миллиардов канальцев на мембране, за счет которых осуществляются электрические процессы в мозге (на чем построено мышление и вообще вся работа мозга), очищаются, и субъективно мы воспринимаем это как ощущение отдыха.

Эта гипотеза недавно получила косвенное подтверждение. В Америке работает группа ученых во главе с молодой исследовательницей из Дании Майкен Недергор. Несколько лет назад они обнаружили в головном мозге систему, которую назвали глимфатической. Ведь в мозге, помимо нервных клеток, есть еще и глиальные, которых гораздо больше: каждая нервная клетка оплетена сетью глиальных клеток, которые участвуют во всех процессах, связанных с работой нейронов, хотя и не проводят электрических импульсов. Именно глиальным клеткам сейчас отводят все большую роль в мозговых процессах. В них имеются аквапоры — специальные каналы, проводящие воду. Когда мы бодрствуем, эти каналы закрыты, самые большие глиальные клетки, астроциты, раздуты, а межклеточное пространство сжато, поэтому тока межклеточной жидкости по нему почти нет. Но когда мы засыпаем, вода выходит из клеток наружу, астроциты сморщиваются, каналы расширяются, появляется ток межклеточной жидкости, которая быстро вымывает всякую «дрянь», скопившуюся там во время длительного бодрствования.

А что это за «дрянь»? Это такие уродливые белковые молекулы, которые никак не могут разрушиться. Вообще, в нашем мозге и в организме в целом работает совершенный механизм удаления «неудачных» белковых молекул. Синтез белков идет постоянно, поэтому среди миллионов белковых молекул обязательно появляется несколько неудачно «сшитых». Сначала на дефектную молекулу кидаются белки-шапероны — они пытаются ее исправить, сложить аккуратненько, запаковать. Если не получается, появляется белок убиквитин, который метит эту молекулу, после чего на нее набрасываются специальные ферменты-протеазы, разрезают ее на кусочки и уничтожают. Тем не менее изредка появляются такие молекулы, которые даже этот механизм не может исправить или утилизировать. В организме они удаляются посредством лимфатической системы. Но в мозге лимфатические сосуды есть только на поверхности, они привязаны к мягкой мозговой оболочке, а в глубине мозга их нет. Так как же утилизируются эти уродливые молекулы?

Группа Недергор предложила следующее объяснение: их уносит током межклеточной жидкости, дальше они попадают в ликвор и удаляются из головного мозга. И происходит это именно во время медленного сна. Идея действительно интересная, к тому же получившая ряд подтверждений (рис. 40). Как видно из рисунка, состояние бодрствования (внизу) с характерной активностью на ЭЭГ (гиппокампальный тета-ритм) сочетается с разбухшими астроцитами, узкими межклеточными каналами и преобладанием ионов калия в них. При этом центры сна выделяют большое количество молекул — нейромедиаторов бодрствования. Состояние медленного сна (вверху) с характерной для него ЭЭГ (дельта-волны), наоборот, сопровождается «усыханием» астроцитов, расширением межклеточного пространства и преобладанием в нем ионов кальция, магния и протонов. Это облегчает ток жидкости, вымывающей «мусорные» белковые молекулы из ткани головного мозга.

Рис. 40. Состояние межклеточной среды головного мозга в бодрствовании и медленном сне. Бодрствование и медленный сон разительно отличаются не только по ЭЭГ и нейромодуляторной активности, но и по внеклеточной концентрации ионов и объему межклеточного пространства



Однако при старении механизм утилизации этих молекул нарушается, они накапливаются, что и является причиной старческих недугов — болезни Альцгеймера и болезни Паркинсона. Исследования в этом направлении идут очень активно, на них выделяются большие средства. В будущем их результаты могут иметь важное применение для лечения этих страшных заболеваний.

Интересна и гипотеза Ивана Пигарева, о которой он много рассказывает в своих лекциях. Он предположил (и подтвердил в экспериментах на кошках), что во время медленного сна нейронные системы, которые ответственны за слух, зрение и другие функции бодрствования, переключаются на анализ сигналов, идущих от внутренних органов — желудка, кишечника, сердца, печени, почек. Эти сигналы анализируются, несмотря на изменение характера работы нервных клеток. Данная гипотеза не противоречит другим; возможно — или даже наверняка, — у медленного сна есть целый ряд функций. И во время медленного сна все они реализуются.

Еще одна гипотеза связывает медленный сон с работой некоторых генов. Известно, что у мыши определенные гены экспрессируются во время бодрствования и не экспрессируются во время медленного сна. А другие гены, наоборот, не экспрессируются в периоды бодрствования и экспрессируются в медленном сне. Почему так происходит, непонятно. Выходит, еще одна функция медленного сна — обеспечение работы определенных генов, которая не может реализовываться в бодрствующем состоянии. Речь идет в основном о генах, которые связаны с синтезом белков и холестерина, а ведь холестериновый обмен очень важен для формирования клеточных мембран. Во время медленного сна эти гены кодируют ферменты, которые потом управляют холестериновым обменом в мозге.

- эпигенетика через сон, вообще охренеть


Выдвигались гипотезы, которые связывали медленный сон с психическими проявлениями. Еще не так давно была популярна идея о возможности гипнопедии: мол, во время медленного сна можно активировать память и что-то записывать «на корочку». Проводились даже специальные исследования по поручению компетентных организаций. Гипотеза не подтвердилась, но исследования показали, что действительно есть такое состояние «ни сна, ни бодрствования» в переходный период засыпания, когда вполне реально что-то запомнить: иностранные слова, формулы, стихи. Почему? Потому что нет внешних раздражителей, посторонних звуков, шумов, меняющихся картинок перед глазами, которые мешают запоминанию, когда мы бодры. Но это не состояние сна — это состояние перед сном. Причем его практически невозможно поддерживать естественным путем: человек либо быстро спонтанно проснется, либо заснет. И если человек начинает засыпать, то при первых же признаках медленного сна, видимых на электроэнцефалограмме (тета-ритм), проводимость импульсов, которые он получает, скажем, через наушники, блокируется, а при первых же появлениях веретена, которое характеризует вторую стадию медленного сна, мозг отключается полностью и любое обучение, любое запоминание становится невозможным. Таким образом, все идеи обучения во сне или в состоянии, близком ко сну, были отвергнуты.

Модно в последнее время связывать медленный сон с консолидацией памяти. На эту тему написано уже много работ. Но убедительных данных, проверенных на людях, не получено. На животных же изучать проблему памяти невозможно: если животное не воспроизводит выученный навык, на то может быть тысяча причин, помимо того что он забыт. Проконтролировать внутренний мир животного мы не можем; все, что нам остается, — только произвольно интерпретировать его. Это человек может признаться, что он что-то забыл. Но проведенные на людях испытания либо не дают результата, либо он получается очень слабым.


...

Тут важно сказать о том, почему еще не удается решить проблему сна и памяти: обе фазы сна, медленная и быстрая, по сути, два противоположных состояния. Медленный сон — состояние явно трофотропное (связанное с накоплением энергии), а быстрый — эрготропное (связанное с большими тратами энергии головным мозгом). Поэтому мои коллеги изучали дневной сон, который обычно проходит без фазы быстрого сна, а медленный сон ограничивается второй стадией, фрагменты третьей появляются редко. ...

---

"Если про сон сказать, что это несон, а про несон - что это сон..."
Сказать? Или не сказать?
Ну вот есть зимняя спячка - у медведей там и прочих сусликов. Все знают. Спит себе зверюшка и спит. Ну, правда, если среди зимы проснётся - ховайся, шатун. Тоже все знают.
А как это они так спят? Месяцами? С уровнем обмена, падающим так, что энергопотребление организма снижается аж раз в 50 по сравнению с нормой? Ведь у человека во сне расход калорий снижается практически пренебрежимо - всего-то на 50 ккал. А как же медведи, что за глубокий сон такой?
А он оказывается и не сон вовсе. То есть до такой степени несон, что в течение спячки животные периодически просыпаются, чтобы... поспать

Относится ли это и к медведям - не знаю, скорее всего да, и если так, то проблема шатуна может начать выглядеть по-новому: это он не то чтоб просто проснулся посреди зимы, не в этом дело - он именно заснуть не смог! Вернее, не заснуть, а впасть в спячку в очередной раз.

(кстати, люди чем-то похожи - ото сна, который сон, мы просыпаемся за ночь с десяток раз, на 1-3 минуты, но только эти пробуждения почти никогда не помним. В пожилом возрасте это меняется - некоторые пробуждения затягиваются и уже удерживаются в памяти.)

В книге Экирха, опубликованной в 2005 году, было собрано 500 ссылок на исторические рисунки, в которых изображались наши спящие предки. Эти исторические свидетельства взяты из дневников, медицинских записей и книг. И все как один источники указывают на привычку спать с перерывом.

Восьмичасовой сон — сравнительно новая тенденция

На самом деле наши предки не знали, что можно спать по 8 часов подряд каждую ночь, и это неудивительно. Во времена, когда об электричестве еще не было известно, темнота не давала заниматься привычными делами.

Люди не находили ничего лучшего, как с закатом солнца ложиться в постель. Однако сон в течение половины суток неприемлем для организма. Именно поэтому, ложась спать около 8 часов вечера, наши предки просыпались в полночь.

Это время считалось наиболее продуктивными и творческими часами. За 2-3 часа бодрствования можно было успеть позаниматься сексом, либо отвести время для науки или написания книг. С наступлением второй волны усталости, наши предки снова отходили ко сну, теперь уже до восхода солнца.

Что будет, если сымитировать условия жизни прошлого?

Еще в 1990 году психиатром Томасом Веером был проведен эксперимент, возвращающий современного человека к условиям существования древних людей.

14 добровольцев были помещены в лабораторные условия замкнутого пространства, где полностью отсутствовали окна. Свет для участников подавался на 14 часов подряд.

Оставшиеся 10 часов добровольцы проводили в полном мраке. За месяц участники смогли полностью поменять привычный режим бодрствования. Уже на четвертой неделе добровольцы стали спать по ночам за два приема. Каждый из отрезков длился 3-4 часа.

 

Слепорожденные люди видят полноценные сны, но без зрительных образов. Они скорее их чувствуют, так как сновидения основаны на слухе, обонянии, осязании, эмоциях и бывают очень яркими. Это прямое отображение того, как слепые люди воспринимают окружающий мир во время бодрствования. В 2014 году сайт Medical Daily опубликовал результаты десятилетнего исследования, в которых отмечалось, что слепые женщины во сне чаще чувствуют вкусы и ароматы, а мужчины слышат звуки и испытывают боль. Датские ученые установили, что слепые видят кошмары в четыре раза чаще, чем зрячие люди, это связано с повышенной тревожностью. Люди, потерявшие зрение после рождения, видят во сне визуальные образы.

 

Систематический недостаток сна приводит к увеличению веса, выяснили ученые. Во время сна организм вырабатывает гормоны, которые регулируют аппетит. При дефиците сна выработка лептина, гормона сытости, снижается на 20%, а чем меньше в организме лептина, тем сильнее становится чувство голода. Гормон голода грелин регулирует аппетит. Если человек спит положенные 7-9 часов в сутки, то уровень гормона снижается, а аппетит уменьшается. Поэтому чтобы похудеть, важно высыпаться.

 

В 1962 году французский ученый Мишель Сиффр решил пожить один в глубокой пещере: без часов, календаря и солнечного света. Он спал и ел только тогда, когда ему хотелось. Он хотел проверить, как такое существование повлияет на его организм.



Сиффр был геологом, в 1961 году он обнаружил подземный ледник в Альпах и решил исследовать его пару недель. Но две недели превратились в два месяца. Все это время ученый жил под землей, почти что в полной темноте, без часов и связи с внешним миром. Сиффр уподобился животному (это его собственная аналогия), состояние ума и его организм заметно изменились.

Когда ученый наконец-то выбрался на поверхность, он понял, что прошло гораздо больше времени, чем ему казалось. С этого момента Сиффр решил изучать не ледники, а самого себя.



Следующие опыты погружения в пещеру Сиффр проводил с командой ученых. Он создал метод, благодаря которому его соратники знали, когда Сиффр просыпается, когда ложится спать и как себя чувствует — но сам экспериментатор не мог с ними связаться напрямую.

Он понятия не имел, сколько времени находится в пещере.

Сиффр описывал условия жизни во время эксперимента как тяжелые, с плохим оборудованием и тесным лагерем. Его ноги часто были мокрыми, а температура тела падала до 34°C. Чтобы скоротать время, он читал под блеклым светом фонаря, пытался писать и регистрировал показатели своего организма с помощью приборов.

Он измерял пульс, проходил психологические тесты, где, например, считал от 1 до 120 со скоростью одно число в секунду (по его ощущениям). В ходе тестов Сиффр и его команда сделали важное открытие: чем дольше ученый находился в пещере, тем сильнее для него растягивалось время. После нескольких месяцев в темноте ему требовалось пять минут, чтобы досчитать до 120, то есть он прожил пять реальных минут так, как будто их было всего две.



Сиффр отправился в пещеру 16 июля и планировал закончить работу 14 сентября. Но когда его команда сообщила ему, что 14 сентября уже наступило, Сиффр думал, что провел в пещере около месяца и до окончания эксперимента еще очень долго.

Я занимаюсь исследованиями сорок лет. Когда вас окружает тьма или вам доступен лишь блеклый свет, ваш мозг не фиксирует время. Вы впадаете в другое состояние ума. И ваш организм начинает работать иначе.




В одном из интервью Мишель Сиффр поделился опытом пребывания под землей без какого-либо способа измерения времени. Он описал свой сон как «идеальный», потому что его тело естественным образом решало, когда спать, а когда есть.

Он обнаружил, что его цикл сна/бодрствования не был типичным для большинства людей 24-часовым, он менялся, в некоторые моменты Сиффр жил по 48-часовому циклу.

Ключевым открытием было то, что у организма были внутренние часы, которые работали независимо от освещения. Более поздние эксперименты с другими людьми в пещерах также показали, что циклы сна-и-бодрствования растягиваются, также как и субъективное ощущение времени. Пульс замедляется, как и некоторые другие показатели и обменные процессы.

Причем у каждого подопытного внутренние часы работали по-своему. Некоторые начинали жить по совершенно диким периодам: 36 часов активности и 12 часов сна. Или даже еще больше. При это состояние их здоровья становилось лучше.

В середине 60-х была целая таких экспериментов с разными подопытными: мужчинами, женщинами, молодыми и в возрасте. Исследованиями Сиффра заинтересовалась французская армия. Вояки хотели узнать, как сделать солдат бодрыми в течении более долгого периода времени. Но куда завели исследования военных — тайна.



Через десять лет после своего первого эксперимента Мишель Сиффр вернулся под землю, на этот раз в пещеру Миднайт недалеко от Дель-Рио, штат Техас, и провел там 205 дней.

Сиффр хотел выяснить, как старение влияет на психологическое время, планируя проводить эксперимент каждые десять-пятнадцать лет. А еще он заметил, что у всех, кого он отправил под землю, выработался 48-часовой цикл сна/бодрствования, а у него — нет. Сиффр решил остаться под землей на шесть месяцев, чтобы посмотреть, сможет ли он подстроиться под этот цикл.

В это время в мире было неспокойно, противостояние СССР и США вышло на пик, а военные разных стран желали знать, как люди будут чувствовать и вести себя в долгой изоляции и темноте. Например, если придется жить в бункере или на подводной лодке. Так что исследования Сиффра начали серьезно финансировать — и чудак-ученый вдруг стал очень и очень важным и полезным исследователем.

Вот как сам Сиффр описывает итоге своего самого длительного погружения во тьму:

В 1972 году в Техасе было два периода, когда я "поймал" 48-часовой цикл. У меня было тридцать шесть часов непрерывного бодрствования, за которыми следовали двенадцать часов сна. Я не мог отличить эти длинные дни от дней, которые длились всего двадцать четыре часа. Я изучал дневник, который вел в пещере, просматривая цикл за циклом, но не было никаких доказательств того, что я воспринимал эти дни как-то по-другому. Я даже питался три раза - как и всегда. Иногда я спал два часа, а иногда восемнадцать часов, но я не мог различить эти сны. Это опыт, который, я думаю, мы все можем оценить. Субъективное время крайне пластичное и даже ритмы нашего организма невероятно пластичные.

(С)

В последние десятилетия процесс сна переосмысливается с применением новых технологий. Одна из них — утяжеленные одеяла. Разбираемся, эффективно ли они борются с бессонницей и другими проблемами

Принцип действия
Утяжеленные одеяла отличаются от обычных большим весом: от 2 до 15 кг. Давление от дополнительной массы вызывает специальный эффект — глубокое сенсорное давление (DSP). Считается, что оно расслабляет и может быть полезно для нервной системы

 

Улучшить качество сна. Существует множество вариаций проблем со сном, которые вызываются еще большим количеством причин. Утяжеленные одеяла помогают с ними справляться, так как давление успокаивает и стабилизирует пульс. Это облегчает засыпание.