как работает мозг человека во время сна
Что происходит с мозгом, когда мы спим?
В среднем, сон занимает примерно треть жизни человека. Это физиологическая потребность, без которой мы не смогли бы нормально существовать. Известно, что без сна человек может прожить 11 суток — это зафиксированный рекорд, который установил Рэнд Гарднер. Другой вопрос, как это повлияло на его когнитивные функции и организм в целом? Чтобы это понять, разберем, как происходит процесс сна.
Фазы сна
Сон является своеобразной перезагрузкой организма — тело отдыхает, мы восстанавливаемся физически, а мозг обрабатывает всю поступившую информацию от органов чувств. Чтобы полноценно отдохнуть, нам необходимо получить комплекс из 2 фаз сна — медленного и быстрого, вместе они занимают примерно 1,5–2 часа времени и циклично сменяют друг друга.
Фаза медленного сна занимает примерно три четверти цикла:
3–4. Глубокий сон, который объединяет 3 и 4 стадии. Он сопровождается максимальным расслаблением мышц, сердцебиение и дыхание замедляются. Это самый важный период, поскольку именно от качества глубокого сна будет зависеть, насколько мы выспимся.
Фаза быстрого сна
Что в это время делает мозг
Ученые давно доказали, что мозг не отключается во сне, а проявляет даже большую активность, чем во время бодрствования. Он обрабатывает данные, полученные в течение дня и собирает их в определенную структуру. В это время происходит большая аналитическая работа для правильного распределения информации. Результаты этой деятельности хорошо отражены в пословице «утро вечера мудренее».
Сновидения, которые мы видим, являются продуктом ночной работы мозга. Все наши переживания, новый опыт и нерешенные задачи отражаются в них. Поскольку мыслительная деятельность не прекращается, на утро к нам приходят свежие идеи и ответы. Знаменитая легенда создания таблицы Менделеева — что он увидел ее во сне — есть ничто иное, как показатель продуктивной работы мозга. Накануне Дмитрий Иванович купил в лавке карточки, на них написал свойства элементов и их названия, и далее из этих карточек раскладывал пасьянс. Он делал это везде: в поездах, в столовых, в гостях, у себя дома. И однажды, придя домой после карточной игры, он задремал, а на утро понял, что решение найдено. Он увидел некую комбинацию, согласно которой разложил эти карточки.
Как мы видим, мозги во сне вовсе не отдыхают, а активно работают. Это очередной раз доказывает, что деятельность мозга непрерывна и очень сложно устроена. Чтобы поддерживать ее в тонусе, необходимо регулярно тренировать когнитивные функции — внимание, память и мышление. 15 минут онлайн-тренировок в день дадут быструю подзарядку мозгу для продуктивной работы и новых свершений.
Наука сна: внутренние часы, биологические ритмы и страшные сновидения
Что такое циркадные ритмы и как наладить свой сон в подростковом возрасте. Советы сомнолога Романа Бузунова.
Вокруг подросткового сна много мифов: тинейджеры поздно ложатся спать и долго спят, потому что ленятся, или убеждают себя, что среди недели могут спать меньше восьми часов, а на выходных отсыпаться. Родители и педагоги стараются решить проблемы жёстким режимом, ранними подъёмами и запретом на использование гаджетов. Правда ли, что сон подростков отличается от сна взрослого? Отдыхает ли мозг ночью? Можно ли заставить себя лечь пораньше? Мы поговорили с сомнологом Романом Бузуновым и разобрались в науке сна.
президент «Российского общества сомнологов»,
профессор, доктор медицинских наук
Что такое циркадные ритмы, или почему мы спим ночью
Человек — это дневной вид. У нас есть суточные циркадные ритмы (циклы сна и бодрствования), которые настроены на то, чтобы мы бодрствовали днём и спали ночью. Мы так живём не потому, что привыкли, — внутри нас тикают часы, которые регулируют активность мозга. Это наш биологический внутренний механизм, то есть цикл «сон — бодрствование» работает не только из-за связи с внешними стимулами типа темноты или времени суток.
В шестидесятые годы прошлого века профессор Мишель Сифр поставил на себе эксперимент «Вне времени» по изучению биологических ритмов. Вместе со своими студентами он несколько месяцев провёл в пещере с постоянной освещённостью, влажностью, температурой и без часов. Результаты эксперимента показали, что даже без внешних раздражителей (естественного света, изменения погоды, посторонних шумов) человек всё равно какую-то часть времени спит, а какую-то бодрствует. Он делает это с определённой периодичностью, а не как попало.
Испытуемые начали жить по своим внутренним часам, и оказалось, что наш внутренний цикл длится чуть больше 24 часов, поэтому за время эксперимента профессор со студентами насчитали меньше суток, чем провели в пещере на самом деле.
Как работают наши внутренние часы и с чем связаны циркадные ритмы
Учёные стали искать, где находятся эти часы, и нашли их в центре мозга, в месте под страшным названием «супрахиазматическое ядро». Эта часть командует всеми остальными часами в нашем организме и устанавливает центральное время.
Внутренние часы — это гены и белки, которые очень хитро регулируют друг друга, нашу активность, аппетит, секрецию гормонов, температуру тела, артериальное давление и другие показатели. Часы идут даже в клетках нашей кожи: они тикают уже несколько миллиардов лет. И у нас, и у мухи они устроены похоже. Это очень древний и надёжный механизм, против которого идти сложно.
Нарушение и регуляция циркадных ритмов
Рассинхронизация часов и нарушение циркадных ритмов плохо сказывается на общем состоянии человека. Если мы ложимся в разное время, учимся по ночам, спим разное количество часов в будни и в выходные, мы сбиваем внутренние ритмы. Организм не успевает синхронизироваться сам с собой.
В результате может получиться так, что мозг будет считать, что сейчас день, печень — что сейчас ночь, а гормоны — что вечер. И это может сильно ударить по здоровью. Почему?
Во сне мозг не отключается — он просто занят другой работой
Центры мозга, которые днём отвечали за взаимодействие человека с окружающей средой, помогали нам обрабатывать информацию и избегать опасности, ночью начинают руководить организмом и восстанавливать его жизнеспособность. Они настраивают работу печени, лёгких, лимфатической системы, иммунитета. Во время сна все внутренние процессы восстанавливаются.
Параллельно эти процессы идти не могут: невозможно одновременно расходовать энергию и накапливать. Когда мозг включает каналы, которые активно работают вовне, у него не остаётся ресурсов обрабатывать что-то внутри. Когда машина едет, сложно заниматься её техобслуживанием и менять колёса на ходу.
Восстановление работоспособности происходит преимущественно в первые четыре-пять часов сна. В оставшиеся три-четыре часа мозг в основном «переваривает» информацию, запоминает нужное и забывает ненужное, сортирует новый опыт по различным системам памяти, формирует ассоциации. Информационная фаза обработки накопленного опыта ближе к утру, поэтому и сны нам снятся в это время.
Когда человек спит пять часов, физически он может функционировать: организм всё настроил и наладил, но ментально — нет. Если вдобавок к этому имеются какие-то расстройства сна, мозг отвлекается от своей внутренней работы, и мы хуже себя чувствуем днём, повышаются риски развития депрессии и тревоги.
Сон ничем не заменить и никак не компенсировать
Подросткам нужен долгий сон от 8 до 10 часов: это реальная потребность организма. Если мы будем её удовлетворять, днём мы будем работать на 100%. Если мы спим меньше, начинаем наносить себе ущерб. Если намного больше, это признак каких-то фоновых проблем.
Рекомендованная продолжительность сна по данным National Sleep Foundation
Недостаток сна трудно осознать
Когда мы недостаточно спим, мы сами у себя отнимаем силы и не даём организму работать на максимум. Если человек не будет спать в течение суток, по исследованиям, он не восстановится даже за неделю.
Недостаток сна бьёт по функциям префронтальной коры: снижает способность к эмоциональному контролю и повышает риск депрессивных состояний. У подростков эти функции только начинают формироваться, а недостаток сна их сразу выбивает. Поэтому невыспавшегося человека так легко вывести из равновесия, довести до слёз или спровоцировать на другую бурную реакцию.
В подростковом возрасте ритмы сдвигаются на совиный тип
СХЕМА ЦИРКАДНЫХ РИТМОВ
Синяя линия — среднестатистический взрослый
Жёлтая линия — среднестатистический подросток
Спад бодрости у среднестатистического взрослого в 4–5 часов ночи
У среднестатистического подростка в 6–7 часов утра
У циркадных ритмов есть разные варианты — в зависимости от них, человек будет склонен либо к более ранней активности (жаворонки), либо к более поздней (совы). Это не культурная привычка, а наследуемая вещь.
Среди подростков большой процент сов, поэтому им труднее вставать и ложиться в ранние часы. Самый крепкий сон у них приходится на семь часов утра — время, в которое все обычно встают в школу.
Подъём в самый минимум бодрого состояния влечёт за собой недостаток парадоксального сна — последней фазы, которая критически важна для запоминания и обучения.
С возрастом внутренние часы постепенно ускоряются, и среди взрослых преобладают жаворонки.
Как наладить режим при нарушении циркадного ритма
Соблюдение режима и регуляция света позволяют подстраивать свои внутренние часы под реальность, потихоньку их ускорять или замедлять. Люди, которые живут в Москве по времени Гонконга, вечером носят солнцезащитные очки, чтобы мозг думал, что уже закат, а утром используют светобудильники для имитации восхода.
Налаживать режим после каникул или праздников лучше постепенно, поскольку нужен примерно час в сутки, чтобы организм перестроился на новый режим без последствий. Начинать нужно с того, чтобы раньше вставать на час: волевым усилием заставить себя лечь раньше мы, к сожалению, не можем. Лучше не пытаться этого делать, чтобы не связывать засыпание с тревожностью и не выработать условный рефлекс — «боязнь не заснуть».
Три дополнительных вопроса про сон
🌚 Почему дети лунатят и говорят во сне, а в подростковом возрасте это пропадает
Все системы в нашем организме имеют особенность дозревать. Регуляция сна и бодрствования тоже постепенно налаживается. У детей ещё не очень развит нейрохимический блок, и когда в парадоксальной фазе дети видят сны, они реализуют команды, которые подаёт им мозг: строят гримасы, показывают язык, двигаются. Это нарушение поведения происходит в парадоксальном сне, когда у человека сохранены быстрые рефлексы и он может действовать в соответствии с фабулой сна.
Сноговорение и снохождение происходит во второй фазе сна, когда какая-то часть мозга спит, а другая уже проснулась. Лунатики могут воспроизводить некоторые закрепившиеся рефлексы, выполнять последовательности действий, но делают они всё медленно — у них отсутствуют быстрые рефлексы.
В подростковом возрасте возникает нейрохимический блок, который не пропускает команды и не даёт нашему телу их осуществлять. Получается активный мозг в парализованном теле. Сомнамбулизм к подростковому возрасту тоже обычно пропадает. Если в детстве ходят и разговаривают во сне 10–15% детей, к пубертату нервная система постепенно созревает, снохождение и сноговорение остаётся у 2–3%.
👹 Откуда берутся повторяющиеся страшные сны
Сновидения— это анализ накопленной за день информации, который, правда, может быть алогичным, поскольку в сновидениях преобладают свободные ассоциации. Обычно мы смотрим сны, ненужное забываем, важное — переводим в долгосрочную память и принимаем какие-то решения.
Навязчивые сны обычно бывают после какого-то страшного события. Мозг во сне обращается к этой ситуации, пытается её проанализировать, но не может ни решить, как действовать в будущем, ни забыть, ни принять этот ужас. Мозг не может отложить это и, как заезженная пластинка, постоянно возвращается к одному и тому же сюжету.
🧠 Как работают осознанные сновидения
Во время осознанных сновидений какая-то часть мозга чувствует, что мы во сне, и начинает руководить сном. Человек из исполнителя собственного сна превращается в режиссёра, который может влиять на фабулу. С одной стороны, это классный опыт — ты можешь стать кем угодно и делать что захочешь: задавать себе задачи и решать их, отрабатывать новые навыки во сне, проигрывать страхи. С другой стороны, если слишком увлечься осознанными сновидениями, можно вообще уйти от реальности и жить только во сне.
Сомнология — раздел медицины и нейробиологии, посвящённый исследованиям сна, расстройств сна, их лечению и влиянию на здоровье человека.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter
Как работает мозг человека во время сна
– Анна Алексеевна, расскажите нашим читателям зачем нашему организму нужна такая важнейшая составляющая жизнедеятельности как сон?
– Сон – одна из важнейших составляющих жизнедеятельности человека. Во время сна происходит торможение бодрствования с выключением сознания и активной работой бессознательного, деятельностью определенных (сомногенных) систем мозга и всего организма в целом. Во время сна происходит переработка и интеграция психической деятельности человека, активное восстановление структуры и функции организма. И эта часть нашей жизни является не менее важной, чем бодрствование, а возможно и важнейшей, во время которой происходит самовосстановление, оздоровление, психическая «перезагрузка». Не зря говорят: «Утро вечера мудренее». Потому что во время сна происходит активная переработка информации. В принятии решения принимают участие не только сознательное и бессознательное, но и знания и опыт наших предков, которые зашифрованы в нашем генетическом материале. Некоторые считают, что одну треть жизни проводить во сне это много и потому спешат жить, урезая время сна, грубо нарушают цикл сна (днем спят, ночью бодрствуют, поздно ложатся спать). Такое неуважение ко сну вылезает для организма боком. Известно, что это снижает сопротивляемость инфекциям, нарушается иммунитет, возрастает риск сердечнососудистых заболеваний, психических нарушений, снижается адаптация к стрессу и др. Было замечено, что долгожители много спят, то есть большое количество времени проведенного во сне их организм вознаграждает длительным здоровым бодрствованием. Однако известно, что с возрастом потребность во сне снижается, и пожилые люди спят меньше. Но не является ли это прогностическим признаком запаса здоровья.
– Анна Алексеевна, а есть разница в том, как мы спим?
Бессоница или инсомния
– А какие виды нарушений сна существуют?
– Более 54 различных заболеваний нервной системы, психики и внутренних болезней проявляются нарушением сна.
Нарушения сна: диссомнии, пресомнические нарушения, интрасомнии, постсомнические нарушения, парасомнии, паталогические парасомнии, гиперсомнии
Нарушения сна можно разделить на:
Диссомнии –
затруднения засыпания, поддержании сна, чрезмерной сонливостью, ощущением отсутствия отдыха после сна.
Нарушения сна причины, симптомы, методы лечения и профилактики
Нарушения сна — одна из самых распространенных клинических проблем в медицине и психиатрии. Это разнообразные нарушения, которые разделяют на две большие группы. Парасомнии связаны с необычным поведением или переживаниями во время сна, например, с кошмарными снами. При диссомниях происходит отклонение в количестве или качестве сна — развивается первичная бессонница, патологическая сонливость, нарколепсия, апноэ и другие патологии.
Нарушения сна могут спровоцировать неблагоприятные внешние факторы, например, духота в спальне, слишком теплое одеяло или переедание перед сном, а также патологические причины — заболевания внутренних органов, расстройства психики. Если проблемы со сном беспокоят вас периодически или в течение недели и дольше, скорее всего, причина носит патологический характер. В таком случае нужно обратиться к неврологу и пройти диагностику.
Симптомы нарушений сна
Проявления проблем со сном зависят от конкретного вида нарушения, которым страдает пациент:
Статью проверил
Дата публикации: 24 Марта 2021 года
Дата проверки: 24 Марта 2021 года
Дата обновления: 09 Ноября 2021 года
Содержание статьи
Причины
Физиологические нарушения сна провоцирует неблагоприятное внешнее воздействие, например:
К патологическим причинам расстройства сна относятся:
Разновидности
В зависимости от патологических процессов, которые происходят в организме и мешают нормальному сну, выделяют следующие виды расстройств:
Бессонница или инсомния
Расстройство засыпания и возможности спать в течение такого времени, которое необходимо для полноценного отдыха. Бессонница разделяется на физиологическую и патологическую. Физиологическая носит разовый или краткосрочный характер — беспокоит 1-3 ночи и связана со стрессами, физическим переутомлением, злоупотреблением кофе или алкоголем. Патологическая носит хронический характер и возникает на фоне заболеваний и психических расстройств.
Гиперсомния или патологическая сонливость
Увеличение продолжительности ночного сна до 10-14 часов и сонливостью в течение дня. Несмотря на то, что пациент спит большую часть времени, он не чувствует бодрости после утреннего пробуждения. Гиперсомния, как и бессонница, может быть физиологической, патологической, а также идиопатической — развиваться по неустановленным причинам.
Нарушение режима сна и бодрствования
Нарушение разделяется на три вида:
Парасомнии
Группа расстройств функции сна, при которых нарушаются фазы сна, происходит неполное пробуждение, наблюдается повышенная двигательная активность во сне. К этой группе нарушений относятся:
Диагностика
Диагностикой нарушений сна занимается врач-невролог. Он записывает жалобы пациента, изучает историю болезни и назначает аппаратную диагностику. Чаще всего больным рекомендуют пройти полисомнографию, иногда дополнительно проводят ЭЭГ, ЭКГ и другие обследования.
Для постановки диагноза в клинике ЦМРТ проводят комплексную диагностику со следующими анализами и аппаратными обследованиями:
Как бессонница влияет на мозг?
Всем интуитивно понятно, что бессонница пагубно отражается на функционировании мозга. По крайней мере, не выспавшись, гораздо хуже соображать и медленнее производить элементарные мыслительные операции. Даже «автопилот» (доведённый до автоматизма вроде запирания входной двери на ключ, когда уходят из дома) дает «осечку» или «выключается» напрочь, когда человек не высыпается, и он не можем вспомнить, закрыл ли квартиру, выключил ли газ или утюг. Что уж говорить о более серьезных задачах, требующих активной интеллектуальной работы.
И здесь не играют никакой роли ни образование, ни профессия, ни возраст, ни уровень IQ человека. Периодически не высыпаются и временно «глупеют» все. Систематический дефицит сна оказывает влияние на головной мозг точно также, как и хронический алкоголизм, замедляя, а затем и «выключая» нейроны, снижая тем самым интеллектуальный потенциал человека.
Недосыпание приводит к болезням
Проблемы со сном могут являться признаками серьезных заболеваний и, более того, могут повышать риск их возникновения или прогрессирования. Например, уже доказано, что в результате недосыпания, увеличивается вероятность развития второго типа сахарного диабета, поскольку происходит грубый гормональный сбой и нарушается выработка собственного инсулина. А вот у диабетиков со стажем низкое качество сна обусловлено необходимостью часто ходить в туалет по ночам. И пагубный круг «недосып — нехватка инсулина — высокий сахар в крови — диабет» окончательно и прочно замыкается.
Бессонница существенно увеличивается с развитием заболеваний сердца и сосудистой системы. Это также подтвердили несколько авторитетных зарубежных исследований. Причем люди с сердечными патологиями (также, как и диабетики со стажем) плохо и очень чутко спят. У многих из них развивается мерцательная аритмия, сердечная недостаточность, острое или хроническое поражение миокарда.
Также повышенная предутренняя тревожность свойственна гипертоникам. Именно под утро начинает повышаться артериальное давление, иногда — до критического для сосудов уровня. Поэтому многие больные гипертонией боятся «пропустить» гипертонический криз, инсульт или инфаркт во сне. В итоге сама необходимость заснуть и «выключить» самоконтроль становится для них стрессовым фактором. Такие люди рано просыпаются, не добирают часов сна, и весь день чувствуют себя разбитыми. А вечером проваливаются в сон, который опять прервется задолго до рассвета. И такая ситуация хронического дефицита сна может длиться годами, усугубляя основную болезнь.
Когда пора обращаться к сомнологу?
Почему-то сформировался массовый стереотип, что сон — личное дело человека. Вот с кашлем или болью в сердце записываются на прием, а с расстройствами сна будут бороться сами, ведь бессонница — не болезнь. На самом деле это не так. И врачи-сомнологи выделяют десятки модификаций и причин этой патологии. Дефицит сна — это важная, очень существенная причина для обращения к доктору.
Обязательно нужно попасть на прием к врачу-сомнологу (или хотя бы неврологу), если:
Опасность апноэ
Вот на последний симптом, нужно обратить особенно серьезное внимание, поскольку храп — фактор вероятной смерти во сне. Храпуну трудно в это поверить, да и знает он об этой проблеме, как правило, со слов близких, которые спят в этой же комнате. Тем не менее, это так. Храп может быть признаком такого серьезного заболевания как ночное апноэ, при котором за время сна происходят кратковременные остановки дыхания. Они могут случаться до 10 раз за час. Конечно, за это время организм недополучает колоссальное количество кислорода, при этом происходит сильный выброс адреналина, быстро повышается давление. И в эти моменты, нередко происходят тяжелые приступы аритмии, в результате может произойти инфаркт или инсульт. Как известно, острые патологии в мозговом кровообращении довольно часто происходят именно под утро — и человек может просто не проснуться. Провериться на предмет обструкционного апноэ и лечиться нужно обязательно, если не только храп, но и чувствуется дневная разбитость, сонливость в транспорте или в очереди в поликлинику, за чтением книги или просмотре фильма.