Кожна жива істота на планеті має спати. Сновидіння – це заплутана, але дуже цікава тема, яку вчені ніяк не можуть остаточно розгадати. Тривалість сну здорової людини має бути від 6 до 8 години.
Під час сну організм людини повністю відпочиває, пам'ять звільняється від марної інформації, тіло насичується новою енергією, а також можливе очищення організму від токсинів. Тільки, чи відпочиває мозок уві сні – ось питання, яке хвилювало вчених. Після того, як винайшли електроенцефалограму (ЕЕГ), стало можливим спостереження діяльності не тільки всіх органів, а й мозку під час нічного відпочинку.
Питання, як функціонує орган під час сну, і яка область відповідає за сновидіння, розкрито лише частково. Можна пояснити лише деякі моменти, що відбуваються з організмом людини, коли вона відпочиває. Активність мозку відрізняється з урахуванням фаз, які повторюються кожні півтори години.
Цикли роботи мозку під час сну
Про те, як працює мозок під час сну, існує кілька думок та теорій. До виникнення ЕЕГ вважали, що під час нічного відпочинку мозкова діяльність здійснюється повільніше, а згодом і зовсім перестає функціонувати. Після винаходу електроенцефалограми цю теорію заперечили і довели, що мозок людини не відпочиває зовсім, а навіть, навпаки, у нічний час він працює активніше для того, щоб підготувати організм до продуктивного дня.
Існує два цикли мозкової діяльності під час нічного відпочинку:
- Стадія повільного сну.
- Швидка фаза сну.
У повільній стадії загальна температура тіла людини знижується, у сірій речовині поступово сповільнюються і згасають коливання нейронів, сповільнюється серцебиття, а також усі м'язи максимально розслаблюються.
За сновидіння відповідає спеціальний відділ головного мозку – це гіпоталамус. За рокіровку поштовхів між нейронами в органі відповідають нейротрансмітери, які виступають як хімічні провідники. Цей спеціальний відділ має нервові клітини, що призводять до гальмування виробництва нейтротрансмітерів.
У швидкій фазі таламус збуджується за рахунок холінергічних рецепторів. Ці рецептори збуджуються завдяки ацетилхоліну. Зазначені клітини розміщуються у верхній частині варолієвого мосту та середнього ядра мозку. За рахунок швидкої діяльності цих клітин відбувається сплеск коливань нейронів. Для цього часу характерна дія та функціонування сірої речовини так само, як і під час неспання.
Читайте також
Безсоння при клімаксі зустрічається досить часто. Її поява спровокована гормональними змінами в...
Виходячи з цього, трансмітери моноаміни не відчувають жодної енергійності, коли прямують до кори головного мозку від верхньої частки стовбура. Як результат, людина сприймає все за сновидіння, тому що матеріал постачається в кору від таламуса.
Сновидіння у повільну фазу
Оскільки багатьох учених цікавило, чи мозок відпочиває під час сну, то були спрямовані всі сили на з'ясування цього, а також питання про сновидіння, що виникають. Швидка та повільна фаза за ніч чергуються між собою до 6 разів. Тобто їх зміна відбувається з періодичністю 120 хвилин. Як правило, сновидіння виникають із такою ж періодичністю. Сновидінням називають образні уявлення, що виникають у процесі швидкого сну. Вони можуть виявлятися бурхливо, яро та емоційно.
У повільній фазі ніяких сновидінь не спостерігається, точніше, вони є, але наскільки короткі та тьмяні, що людина їх просто не запам'ятовує. Її тривалість становить 80% від усієї тривалості сну.
За цей період повністю розслаблюються м'язи тіла, уповільнюється серцева діяльність, різні види чутливості практично зводяться нанівець, а мислення повністю припиняється.
Існує чотири стадії повільної фази:
- Дрімота. У цій фазі відбувається обмірковування всього, що сталося протягом дня. Мозок запускається, точніше, він все ще продовжує активно працювати, і на підсвідомості все ще намагається знайти вихід із різних ситуацій та відповіді на питання, які людину хвилювали протягом дня.
- Повільна глибина. Для цього часу характерні спалахи слухової чутливості, тому людину можна легко розбудити.
- Перехідна фаза.
- Глибокий ніч відпочинок. Саме в цій фазі здійснюється найбільше розслаблення мозку та відбувається його відновлення. Людину складно розбудити, тому що спить вона дуже міцно. Для цієї фази характерні лунатизм та розмови уві сні.
Читайте також
Депресивний стан - це психічне захворювання, що розвивається як реакція на тривалий або дуже сильний.
Робота мозку у швидку фазу сновидінь
Існує суттєва відмінність між двома видами сну. Під час швидкого сну очні яблука людини починають пришвидшено рухатися під закритими століттями. Виходячи з цього, швидку фазу назвали ще БДГ-сном, тобто «швидкий рух очей».
Друга відмінність полягає в тому, що активність мозку уві сні у швидкій фазі зростає, серцебиття частішає, але м'язи продовжують бути розслабленими. Ця фаза у дорослих становить 20% від усього сну, тим часом сон дуже глибокий. Для немовлят він становить 50%, а у людей похилого віку – 15%.
Під впливом денних подій, питань та проблем, мозок у цій фазі аналізує отриману інформацію та розподіляє її в необхідному порядку. Аналізуючи навколишнє середовище, мозок адаптується до умов, що виникли.
Але незаперечним є той факт, що саме у швидкій фазі виникають найяскравіші та барвисті сновидіння. Вони генеруються внаслідок нерівномірного гальмування різних ділянок кори головного мозку. Під час сновидінь людина може згадати про те, де поклала якусь забуту річ, чи вирішити складне завдання. Це пояснюється тим, що уві сні активується довговічна пам'ять, яка здатна нагадати навіть випадкові враження та події, що були у минулому.
Яка ділянка мозку відповідає за сни
Частина мозку, що відповідає за сновидіння – сіра речовина. Воно дуже цікавило багатьох учених. Пізнати сновидіння намагалися ще такі вчені, як Аристотель і Гіппократ, трохи згодом це вивчали російські вчені Павлов та Бехтерєв.
У ЦНС є спеціальний відділ, що відповідає за відпочинок людини та її неспання. Ця особлива ділянка має вигляд павутиння з великої кількості нервових клітин, що обплетені нервовими волокнами, що проходять через чутливі зони органу.
У сірій речовині знаходиться три види нервових клітин. Саме вони відповідають за різноманітні біологічні активні елементи. Одним із таких елементів вважається серотонін. Вчені доводять, що саме завдяки цьому елементу, що діє, виникають сновидіння через зміни в головному мозку.
Події, що відбуваються в мозку, такі, як зупинка виробництва серотоніну, можуть призвести до безсоння, яке набуває хронічної форми. Саме це й довело, що область центру може відповідати не лише за відпочинок у нічний час, а й за пробудження.
Думка лікарів
Фахівці стверджують, що для людини нічний відпочинок дуже важливий, а сновидіння дозволяють наситити організм позитивними емоціями та враженнями. Ні для кого не секрет, що головний мозок здатний виконувати різноманітні функції. Найважливішою їх вважається детоксикація, яку відповідальна глімфатична система. Під час сну її активність підвищується удесятеро. За цей час виділяються білкові сполуки, які можуть запобігти таким захворюванням, як синдром Паркінсона або Альцгеймера. Лікарі стверджують, що цей процес орган витрачає дуже багато енергії.
Перед сном лікарі рекомендують навчитися вимикати мозкову активність. Для цього потрібно дотримуватися певного та постійного графіка, а також обов'язково створення необхідної атмосфери (наприклад, вимкнене світло і повна тиша). Також рекомендується використовувати ліжко для сну, а перед сном можна читати книгу.
Основне завдання, яке мозок вирішує під час сну, – це завдання підтримки працездатності організму.
Автором вісцеральної теорії сну є Іван Миколайович Пігаров, спеціаліст у галузі фізіології зору та фізіології сну, доктор біологічних наук, головний науковий співробітник Лабораторії передачі інформації в сенсорних системах Інституту проблем передачі інформації РАН.
Пропонуємо до вашої уваги запис розмови з Іваном Миколайовичем.
Навіщо потрібен сон
-Іване Миколайовичу, як народилася Ваша теорія?
Декілька років тому в галузі дослідження сну склалася досить дивна ситуація. З одного боку, досить давно відпала найочевидніша і найпростіша теорія сну, згідно з якою сон потрібний для того, щоб дати відпочинок мозку. Ця теорія існувала рівно доти, доки навчилися фіксувати активність нейронів мозку. Як тільки це стало можливо, одразу з'ясувалося, що під час сну нейрони в корі головного мозку працюють набагато активніше, ніж у стані неспання.Теорія була відкинута.
Відразу постало питання: "Чим тоді ці нейрони під час сну займаються?" Адже під час сну у нас переривається вхід усієї інформації із зовнішнього світу. Наприклад, сигнали із сітківки ока не доходять до ділянок кори, що відповідають за зорове сприйняття. Існує навіть активний блок, який відповідає за блокування цих сигналів. Така сама система існує на всіх сенсорних входах. Це незаперечний факт, що підтверджують дані приладів. Виходить, що кора мозку під час сну має "мовчати". Але, як я вже сказав, це не відбувається. Ми спостерігаємо сильну хвильову активність та певну ритміку. Причини виникнення цієї активності виявилися зовсім не зрозумілими.
З іншого боку, коли хотіли виявити призначення сну, робили дуже прості експерименти – позбавляли тварин сну. Результат цих експериментів завжди був однаковий: після кількох днів позбавлення сну тварина гинула. Причому вмирало воно не через "психічні розлади", а через несумісні з життям хвороби внутрішніх органів (зазвичай, виразки шлунка, виразки кишечника та інших вісцеральних патологій). Звісно, до початку експерименту жодних подібних захворювань у тварин не було. Те саме спостерігається у людей.
Наприклад, з виразкою шлунка, що несподівано виникає, часто стикаються студенти, які відмовляються від нормального сну під час підготовки до іспитів. Але повернемось до тварин. У ході експериментів було виявлено, що єдиним органом, який ніколи не страждає внаслідок позбавлення сну, є головний мозок.
Таку цікаву картину ми мали на початку наших досліджень.
Ми запропонували гіпотезу, яка за останніх 20 років повністю підтвердилася. У чому вона полягає?
Ми припустили, що мозок (насамперед кора мозку) не є вузькоспеціалізованим процесором. Раніше вважалося, що, наприклад, зорова кора створена спеціально для обробки зорової інформації, і нічим іншим займатися не може. Це її єдина функція. Якщо говорити в термінах комп'ютерної техніки, то мозок розглядався у вигляді набору спеціалізованих комп'ютерів, кожен із яких виконує лише одну функцію. Як я вже сказав, ми висунули ідею про те, що нейрони кори мозку є набагато універсальнішими і можуть обробляти зовсім різну інформацію. Приблизно як процесор сучасного комп'ютера здатний виробник різні обчислення, незалежні від конкретної предметної області.
Чим тоді зайнята кора мозку під час сну? Згідно з вісцеральною теорією, в цей період мозок зайнятий обробкою не сигналів, що надходять із зовнішніх сенсорних каналів (зір, нюхи, дотику, слуху), а сигналів, що йдуть від внутрішніх органів. Основне завдання, яке мозок вирішує під час сну, – це завдання підтримки працездатності організму.
Як працює мозок під час сну
- Які саме завдання можуть надходити у мозок від внутрішніх органів? На думку дилетанта, там все так добре влаштовано, що має працювати абсолютно автоматично.
У конструкцію нашого тіла не закладена можливість отримувати та усвідомлювати відчуття, що йдуть безпосередньо від внутрішніх органів. Ми не здатні відчути безпосередньо поверхню шлунка, поверхню кишки або якусь ділянку нирки. Ми не маємо систем для цього. Зверніть увагу, що, скажімо, шкіра влаштована інакше. Якщо у вас виникає рана на шкірі, то абсолютно точно знаєте, де саме трапилося пошкодження (навіть, якщо не бачите його).
Ми просто не здатні своєю свідомістю судити про ті процеси, які відбуваються в наших органах і, відповідно, про ті завдання, які вирішує кора мозку у цьому контексті.
- Але ж ми відчуваємо біль у тих чи інших органах. Хіба ж ні?
Уявімо, що людина каже вам, що в неї болить живіт. Що це означає? Насправді він не здатний визначити конкретний орган, який у нього страждає в даний момент. Чому? Зовсім не тому, що не знайомий із анатомією. Просто точність його відчуттів обмежена фразою "болить живіт". Він переживає саме суб'єктивне відчуття болю, а чи не болючі відчуття від конкретного внутрішнього органу.
Сьогодні навіть лікарі знають, що зазвичай біль ми відчуваємо в одному місці, а реальна патологія знаходиться зовсім в іншій області.
-Отже, мозок має певні "процесорні потужності". У період неспання ці потужності задіяні переважно на обробку сигналів від зовнішніх сенсорних каналів, а під час сну вони перемикаються на обробку даних від внутрішніх органів. Чи все так?
Так. У всіх наших внутрішніх органах і тканинах тіла є так звані інтерорецептори (хеморецептори, терморецептори, барорецептори і т.д.), здатні переробляти сигнали, що надходять на них, і передавати їх у мозок. Наприклад, на стінках шлунково-кишкового тракту розташована величезна кількість інтерорецепторів, що пересилають в мозок інформацію про хімічний склад речовин усередині і на поверхні кишечника, температуру, про механічні рухи та багато іншого.
Сьогодні ми не можемо точно описати зміст цієї інформації. Але ми вже здатні виміряти її обсяг. Дослідження показують, що він можна порівняти з потоком даних, що йде від очей. І це лише потік даних від шлунково-кишкового тракту!
- Наскільки я пам'ятаю, раніше вважалося, що обробкою цієї інформації займається автономна нервова система (АНС).
Це справедливо, але тільки для стану неспання. АНС організована (переважно) сегментарно. Кожен її фрагмент отримує інформацію від конкретного органу чи його частини. І розміри АНС не відповідають тому величезному потоку інформації, що надходить від інтерорецепторів, розташованих у всіх органах тіла, включаючи, зокрема, сам мозок. Відповідно, АНС не є і не може бути координуючою системою, здатною забезпечувати працездатність організму загалом. Таке завдання можуть вирішити спільно кора мозку та ряд підкіркових утворень. Наприклад, гіпокамп, мигдалина, гіпоталамус та ряд інших структур.
- Чим тоді є сонливість?
Сонливість і втома - це сигнали про те, що у нас в тілі (а точніше, у внутрішніх органах) накопичилася якась кількість "невирішених проблем" і для їх обробки потрібне підключення потужностей "центрального процесора". Інакше кажучи, нам необхідно перейти в режим сну і дати можливість мозку розібратися з запитами, що накопичилися.
Якщо цього вчасно не зробити, то можуть почати виникати самі патології, про які я розповідав на самому початку нашої бесіди. Пам'ятаєте про бідних звірят, які загинули від хвороб внутрішніх органів? Ось вам пояснення причин їх хвороб.
Цікаво, що й тварина отримує якесь дивне патологічне роздратування (наприклад, легкий удар струмом по поверхні шлунка), воно відразу засинає. Чому? Щоб мозок починав розбиратися з причиною, що викликала незрозумілі повідомлення, які пішли вісцеральними нервами в мозок у відповідь на завданий вплив.
- Тепер зрозуміло, чому, коли людина хворіє, їй радять більше спати. То ми даємо мозку більше часу на відновлення порушених функцій організму?
Так. Наші експерименти це цілком підтверджують. Якщо хочеш бути здоровим, треба правильно спати. Тоді є шанс прожити хоч би до 120-150 років.
Про акупунктуру
- Мій Вчитель говорив, що згідно з даоською картиною світу наші емоції і навіть багато наших дій визначаються станом внутрішніх органів. Наприклад, що зусилля "хочу" йде від нирок, а зусилля "треба" - від печінки. Ваша теорія дозволяє зрозуміти, як подібні закономірності можуть пояснюватися.
Так, на Сході було отримано багато цікавих спостережень щодо функціонування організму. Частина цих емпіричних знахідок зараз підтверджується. Наприклад, вісцеральна теорія дозволяє зробити припущення про механізми роботи акупунктурних точок та рефлексотерапії. Я спробую пояснити.
Коли ми на експериментах продемонстрували відповіді кори мозку на стимуляцію внутрішніх органів, виникло наступне питання: "Як весь обсяг вісцеральної інформації приходить в кору?" Анатомія провідних шляхів від сенсорних каналів на той час була добре відома. Були також дослідження, що стосуються блукаючого нерва. Але ми чітко розуміли, що одного блукаючого нерва передачі всього масиву інформації від внутрішніх органів мало. Цей нерв надто маленький. Ми почали шукати інших пояснень.
Відомо, що від різних ділянок шкіри до хребта йдуть нервові волокна. Дерматологами давно складено докладну схему, що показує відповідність різних ділянок поверхні тіла і корінців спинного мозку. Пізніше з'ясувалося, що через ці ж коріння до спинного мозку приходять нервові волокна від внутрішніх органів. Більше того, всі ці волокна закінчуються на тих самих нейронах спинного мозку. Вони там поєднуються і далі передають інформацію в головний мозок. Виходить, що той самий нейрон може бути збуджений як сигналами, що йдуть від поверхні тіла, так і сигналами, що надходять від внутрішніх органів. Тільки, згідно з вісцеральною теорією, це ніколи не відбувається одночасно. Стан сну виступає як перемикач. Ми про це вже говорили.
Тепер повернемося до акупунктури. Якщо в людини є патологія в якихось внутрішніх органах, то організм робить все для прискорення передачі від них в спинний і головний мозок. Він знижує пороги чутливості відповідних нейронів, щоб покращити проведення сигналів. Як ще можна спонукати організм зменшити ці пороги? Ми знаємо, що на ті самі нейрони приходять сигнали від шкіри. Отже, якщо почати дратувати відповідні ділянки шкіри, ми отримаємо потрібну нам реакцію нейронів. Саме цим і опікується акупунктура.
До речі, пам'ятаєте я розповідав про те, що за будь-якої дивної патологічної дії тварина засинає? Такий самий ефект спостерігається у людини при введенні голок під час сеансу рефлексотерапії. Людина починає спати або провалюється в сон. Тепер ви можете пояснити, з чим це пов'язано. Мозок починає розбиратися з проблемою (для цього йому потрібен режим сну) і, в першу чергу, вимагати інформацію від тих органів, які співвідносяться з "уколотими" голками ділянками шкіри.
Про свідомість, підсвідомість та пам'ять
– Сказане Вами цілком пояснює ще один момент, характерний для східних практик самовдосконалення. Відомо, що вони багато роблять через медитацію, тобто. через стан досить близький до сну. Виходить, що медитація може використовуватись для цілеспрямованого налаштування роботи внутрішніх органів?
Так. Хоча я дуже сумніваюся, що можна розпочати активно втручатися у діяльність органів. Але відкрити можливість проведення сигналів від органів у головний мозок, а також надати мозку додатковий час для "наведення порядку" за допомогою медитації, ймовірно, цілком можливо.
Тут треба пояснити, що я розумію під "наведенням ладу". Мова про усунення будь-яких розбіжностей між генетично заданими параметрами функціонування організму та його фактичним станом.
- Давайте трохи поговоримо про свідомість. Що таке? Де знаходиться свідомість?
З вісцеральної теорії випливає, що свідомість безумовно не пов'язана з корою головного мозку. Адже свідомість активно у неспанні і відключається уві сні. А нейрони кори однаково активні як у неспанні, так і уві сні. А ось нейрони у структурах так званих базальних гангліїв поводяться саме таким чином. Вони отримують сигнали від усіх ділянок кори та активовані у неспанні, а уві сні проведення сигналів з кори в ці структури блокується і нейрони замовкають.
Кора відповідає за роботу підсвідомості. Точніше, за обробку того колосального масиву інформації, який ми навіть не розуміємо.
- Але ми можемо впевнено стверджувати, що свідомість "живе" у мозку?
Згаданої ділянки мозку для забезпечення роботи такої хирлявої складової людини як свідомість цілком достатньо. Підсвідома діяльність дощового черв'яка з інформаційної точки зору набагато складніша за те, що робить нашу з вами свідомість.
Але я не можу сказати того ж самого про пам'ять. Пам'ять – це зовсім інше…
- Поясніть, будь ласка.
Логічно було б припустити, що пам'ять має зберігатися у нашому тілі чи навіть у мозку. Дивне виникає, коли починають досліджувати мозок із цього погляду.
Властивості пам'яті виявляються буквально в кожній клітині. Але це виглядає швидше як та пам'ять, яка знаходиться у всіх наших інформаційних пристроях – принтерах, сканерах тощо. З іншого боку, якогось аналога основного накопичувача інформації типу жорсткого диска або блоків твердотільної пам'яті, які відповідають за зберігання основного життєвого масиву та інформації, досі не виявлено.
Припускають, що пам'ять може бути розосереджена по всій корі або навіть по всьому мозку. Є міркування на користь того, що пам'ять може записуватися на тих молекулах ДНК, які несуть у собі генетичну інформацію. Але тут залишається відкритим питання про швидкі механізми вилучення цієї інформації… Тож поки що відповіді на питання, де ж зберігається пам'ять, немає.
Часто траплялося, що підказки фізіологам давали успіхи у розвитку технічних систем, і, насамперед, успіхи у сфері інформаційних технологій. Якби я займався дослідженнями пам'яті, то зараз звернув би увагу на хмарні сховища даних. Якщо люди додумалися до того, що нераціонально тягати з собою великі сховища інформації, а краще організувати легкий доступ до цих сховищ з будь-якого місця, то невже конструктор людини не зрозумів переваги такої системи?
-Ви вважаєте, що пам'ять зберігається поза людиною?
Так, я зараз цілком припускаю таке. Але де саме і як вона зберігається, я, природно, не знаю. Мабуть, нам треба чекати відкриття нової матеріальної субстанції, яка б дозволяла зберігати подібну інформацію та забезпечувати організмам швидкий зв'язок із цим сховищем. Думаю, що незабаром фізики таку субстанцію чи поле виявлять. Зараз у дослідженні всесвіту відкривається багато дивовижних речей.
Про поліфазний сон і сновидіння
-Що Ви думаєте щодо практик поліфазного сну? Для читачів нагадаю, що поліфазним (або багатофазним) називається такий режим сну, за якого сон розбивається на велику кількість періодів, розподілених протягом доби. Людина ніби спить "багато разів потроху".
Така практика могла бути ідеальною. За подібною моделлю працюють багато звірят. Спостерігайте. Вони сплять дрібно, а не одним великим періодом.
Боротися із природною сонливістю вкрай шкідливо. Адже сонливість означає, що в організмі виникли збої і потрібне "наведення ладу".
- Що таке сновидіння?
Я думаю, що сновидіння – це форма патології. У нормі (тобто коли вся нейрологія працює правильно) їх не повинно бути. Навіть можу припустити, що людина, яка ніколи не бачить снів, проживе на 20-30 років довше.
- Що для Вас є найдивовижнішим у феномені сну?
Уві сні все дивно!опубліковано
розмовляв Сергій Сухов
Сон людині необхідний передусім відпочинку мозку. Але, як показали численні дослідження, мозок під час снупрацює ще активніше і продуктивніше, ніж під час неспання, коли він зайнятий взаємодією із зовнішнім середовищем.
Прихильники хімічної теорії сну П'єрон та Лежандр на початку століття шукали хімічні фактори сну – отрути та шлаки.
Професор фізіолог Оніані переконаний, що такі фактори є, але вони є не отрутами та шлаками, а речовинами, певна концентрація яких може порушити мозковий гомеостаз, комплекс станів та процесів, що забезпечують оптимальну роботу.
Коли концентрація цих речовин досягає контрольного рівня, запускається нейтралізації дії небезпечних речовин.
При тривалому сні трапляються нейрогуморальні зрушення, що наражають на загрозу гомеостаз з боку накопичених факторів неспання. Механізми неспання оживають, і система наближається до свого оптимального стану, нейтралізуючи ці фактори.
Таким чином, під час неспання накопичуються . Для їхньої нейтралізації необхідна тривала робота повільного сну, а фактори пробудження виробляються досить швидко. Якщо хімія сну ще нейтралізована, необхідно пригальмувати пробудження.Можна це зробити за допомогою псевдобадрування - швидкого сну.
Коли ж робота щодо завершення нейтралізації шкідливих факторів завершиться, ми прокинемося по-справжньому. Саме з цієї причини в ранковий час майже відсутня дельта-сон і панує швидкий, що стримує наше передчасне пробудження.
Оніані наводить найпереконливішу і найпростішу версію швидкого сну: його мета допомогти повільному сну найповніше нейтралізувати фактори сну, що накопичилися під час неспання.Оніані, як і Фрейд, називає швидкий сон - вартовим сну, розумним і точним його регулятором.
Але для чого швидкий сон влаштовує гойдалку з альфа-ритмом і тета-ритмом, імітуючи наростання та задоволення якихось абстрактних потреб?
Пояснення цьому просте: щоб викликати хімію неспання до життя, коли організм повністю зайнятий сном, необхідно розбудити активні емоції, що запускають без зволікання цю хімію.
Слабкі емоції спокійного неспання не дадуть потрібного результату. Тому включається напружене псевдободрування з його тета-ритмом.
А емоційна напруга можна викликати різними незадоволеними потребами – потреба у захисті, у їжі, у питві, у вирішенні складної творчої задачі, у виході із заплутаної ситуації тощо.
Але якщо незадоволена потреба буде тільки наростати, ми можемо, чого не має статися раніше, ніж належить. Тому у швидкого сну є свій гомеостаз, що регулюється гойдалками: затихаючий тета-ритм, зростаючий альфа-ритм. Псевдопотреба задоволена, можна випустити пару. І так далі по черзі.
Швидкий сон контролює тривалість нічного сну, не дозволяючи нам прокинутися заздалегідь, завантажуючи нас «роботою» у ранкові години – .
Вимальовується ієрархія циклів та ритмів, які вибудовують систему гомеостазу з його феноменально організованою саморегуляцією. Цикл "повільний сон-швидкий сон" повторюється кілька разів за ніч. Повільна фаза має свою зміну ритмів, що веде до . Швидка фаза має ритми, підтримують оптимальний режим.
Комплекс ритмів обох стадій, повторюючись щоночі, усувають накопичені під час неспання відхилення, відновлюють гомеостатичну гармонію, що порушується цими відхиленнями.
Говорячи про відновлення і гармонію, Ониані вкладає у яких найширший сенс – відновлення рівноваги всієї системи життя.
Однак сон не може бути сам собою оптимальним станом життя. Якби так сталося, життя перетворилося б на суцільний сон. Під час сну система гомеостазу нейтралізує одні відхилення, але набуває інших.
Настає неспання з властивою йому ієрархією ритмів і циклів, система знову усуває рівноваги, отримані вже під час сну. У неспання, мабуть, теж є внутрішні сторожі та свої регулятори оптимального режиму.
Так розкриваються ролі сну та неспання.
Людина відпочиває як від інформаційної і , як від неузгодження біоритмів. Кожне навантаження – лише частка загальної системи, кожне неузгодженість – частина загального неузгодження системи.
Таким чином, можна стверджувати, що
під час неспання мозок відпочиває від сну, а під час сну – від неспання.
За матеріалами О.Вейна «Три третини життя»
Олена Вальве для проекту Сонна кантата
Про те, що сон ділиться на кілька стадій, одна з яких – стадія швидкого сну, вчені здогадалися 55 років тому. Честь цього відкриття належить студенту університету Чикаго Юджина Азерінскі і його науковому керівнику Натаніелю Клейтману.
Виявилося, що людина начебто й спить, але її очні яблука енергійно рухаються, а сама вона бачить яскраві сни, що запам'ятовуються. Мало того, пильнування із заплющеними очима займає п'яту частину всього часу сну, і в цей час клітини мозку дуже активні: вони, як свідчать сьогоднішні дослідження, зайняті переробкою інформації.
Отже, як тепер відомо, з кожної восьмої години ми по-справжньому спимо лише шість годин з невеликим. У фазі швидкого сну наш мозок не приймає нової інформації від органів чуття і не подає команди м'язам: він переробляє отриману і (sic!) створює програми поведінки на майбутнє, упорядковує і зміцнює нашу пам'ять, що дозволяє наступного ранку користуватися нею більш ефективно. . Те, що ранок вечора мудріший, люди помітили в незапам'ятні часи. Але чому? Довгі десятиліття дослідники вважали, що сон зміцнює пам'ять, оскільки є пасивним захистом від нашарування нових вражень. Ми забуваємо, тому що нова інформація виштовхує раніше отримані спогади. А коли ми спимо, нова інформація не надходить, і мозок має можливість розкласти отриману за день інформацію по поличках, де вона і може закріпитися. Виявилося, що сон зміцнює пам'ять дуже активно, й у процесі бере участь його швидка фаза.
Що бачать гризуни уві сні?
Вчені поки що не знають точно, як функціонує наша пам'ять. Є припущення, що вчорашні події знову спливають завдяки активізації зв'язків між сотнями, тисячами або, можливо, навіть мільйонами нейронів. Так утворюються активні зони, збуджуючи які знову і знову, ми даємо завдання мозку закріпити отримані відомості або повернути щось давно забуте. Тому й кажуть, що повторення – мати вчення. Таким чином група клітин, які разом збуджуються, утворюють спогад, наприклад про пройдений напередодні на уроці географії або про те, де лежать ключі від квартири.
Сучасні прилади дозволяють спостерігати за тим, які саме зони мозку працюють зараз, чим і скористалися нейробіологи Метью Вілсон і Брюс Мак-Нотон з Університету Арізони. Вони вживили в мозок щурів імпланти, що дозволяють реєструвати активність нейронів, і пустили тварин бігати від годівниці до годівниці замкнутим маршрутом. Коли щури проходили різні ділянки маршруту, вони активувалися різні клітини гіпокампа - структури мозку, відповідальної за просторову пам'ять. Активність різних «клітин місця» так тісно співвідносилася з фізичною локалізацією щура, що дослідники могли стежити за переміщенням тварин за маршрутом, просто спостерігаючи за тим, які клітини зараз працюють. Коли щури набігалися і заснули, експериментатори продовжували записувати активність «клітин місця» і виявили, що клітини збуджуються в колишньому порядку, якби щури уві сні проходили маршрут.
Навчання уві сні: міф чи реальність?
Але мозок уві сні не просто проводить несвідоме тренування пам'яті, він може вибірково зміцнювати ті її ділянки, які найбільше цього потребують. У 2005 році Метью Волкер з Гарвардської медичної школи просив добровольців друкувати на клавіатурі безглузді послідовності, такі як 4-1-3-2-4. Це щось схоже на ігри на фортепіано з листа, з не відомих раніше нот. Те, що після доброго сну рухи пальців ставали швидшими та координованішими, загалом, очевидно. Проте ретельні дослідження показали, що люди, що добре виспалися, не просто швидше друкували, але особливо досягли успіху в друкуванні тих послідовностей, які спочатку давалися їм найважче. Мозок всю ніч ганяв їхню пам'ять за цими послідовностями, і в результаті до моменту пробудження вони найкраще запам'яталися. Мало того, дослідження Волкера показали, що ті учасники його експерименту, які виспалися, при виконанні завдання значно менше задіяли ділянки свого мозку, відповідальні за свідомі зусилля, але активніше ті зони головного мозку, які забезпечували швидші і точніші удари по клавішах.
Висновок простий до банальності: той, хто хоче добре вчитися та ефективно працювати, повинен добре спати. У 2004 році Ульріх Вагнер та його співробітники з Любецького університету (Німеччина) поставили досить своєрідний експеримент. Спочатку вони навчили добровольців вирішувати певний тип математичних завдань довгим і нудним методом і дали їм практики 100 завдань. Потім піддослідних відіслали на 12 годин, пообіцявши на майбутнє ще 200 завдань. Дослідники не сказали своїм підопічним, що існує простіший спосіб вирішення подібних завдань, проте багато добровольців до другого заняття дійшли до цього варіанту рішення самостійно. І тут виявилася різниця між сном і неспанням. Серед тих, хто між двома сеансами спав, простий метод рішення виявили 59%, а серед тих, хто не спав - лише 23%. Це привело дослідників до висновку, що наш мозок може вирішити проблему, навіть якщо попередньо не знає про інші можливості її вирішення, і уві сні він справляється з цим краще, ніж наяву. І робить він це переважно у стадії швидкого сну. Чим довше людина спить, тим довше стає ця фаза. Тому для деяких аспектів консолідації пам'яті необхідно проспати понад шість годин. Проте після довгого сну мозок працює набагато ефективніше, і про це слід пам'ятати творчим особам, які продовжують свій день за рахунок безсонної ночі.
Що потрібно робити ночами
Постає питання, чому люди еволюціонували таким шляхом, що деякі пізнавальні функції здійснюються у них тільки уві сні? Чому мозок не може обробляти інформацію у денний час? Можливо, річ у тому, що сон виник у результаті еволюції задовго до вищого пізнання. У світі, де чергуються світло та темрява, ефективніше вдень полювати, а вночі спати (або навпаки). Так склалося, що добові ритми грають у житті визначальну роль. І мозку довелося пристосуватися до цих обставин і розумно використовувати час сну для обробки інформації, отриманої під час неспання. Але це лише одна з гіпотез.
Інша полягає в тому, що, можливо, наше сонне пізнання використовує самі ресурси мозку, які при неспанні зайняті отриманням інформації, тобто обробкою сигналів від органів чуття. Тому для якісного зміцнення пам'яті необхідно, щоб організм перестав отримувати ці сигнали та звільнив ресурси для складування інформації. Звичайно, відключати зовнішні канали найзручніше в той час, коли організм спить, а сон властивий всім теплокровним тваринам.
Втім, гіпотез може бути й більшим. Вчені досі не розуміють, як мозок здійснює обробку раніше отриманої інформації? Які хімічні речовини чи молекули беруть участь у механізмах пам'яті? Що дозволяє мозку запам'ятовувати одні факти та забувати інші? І дослідження сну - один із способів відповісти на ці запитання.
Не зайве згадати і про великі ідеї, побачені уві сні. Так, Менделєєву наснилася його Періодична таблиця хімічних елементів, а Фрідріх Август Кекула побачив структуру молекули бензолу (вона постала у вигляді згорнутої в кільце змії, що б'є хвостом).
Михайло Потапов:
Наш мозок під час сну не припиняє роботу ні на секунду. У той час як решта організму відпочиває, мозкова діяльність продовжує функціонувати. Поки ми спимо, відбувається відновлення енергії, очищення нашої пам'яті зайвої інформації, навіть очищення організму від токсинів. У кожній фазі активність мозку розрізняється, всі фази проходять за півтори години, тому ми повторюємо їх по кілька разів за ніч.
Відпочинок у різні періоди ночі дуже відрізняється за активністю мозку та по роботі всього організму. Ці періоди різняться за часом, але весь цикл проходить за півтори години.
Причому розподіл фаз сну змінюється ближче до ранку:
За півтори години вночі організм повністю проходить цей цикл, починаючи від засинання і до швидкої фази. Протягом ночі у мозку на сон таких циклів може бути кілька. Медики радять, щоб нормально висипатись кількість годин має бути кратно цьому циклу. Пробудження у швидкій фазі вважається найбільш повноцінним для організму. Таким сном можна відновити сили без будь-яких антидепресантів.
Що відбувається з нашим тілом та мозком уночі мало хто уявляє. Нам сняться сни, це ще одне підтвердження того, що мозок не відключається під час сну, а продовжує працювати. За час нічного відпочинку наше тіло повністю перезавантажується та очищується від поганої інформації.
За день ми отримуємо величезну кількість інформації. Робота мозку під час сну передбачає переробку всієї цієї інформації, її переосмислення та розподіл.
Є кілька важливих функцій, які виконує наша нервова система, доки ми спимо:
Дуже часто люди намагаються працювати чи вчити щось ночами. Насправді це далеко не найкраща ідея. Уві сні ви запам'ятаєте краще та переробите ті знання, які отримали за ніч.
Це дозволить максимально її використати. Постійне недосипання призводить до відмирання нейронів головного мозку.
Наш мозок по суті – величезний комп'ютер з великою кількістю інформації та складною операційною системою. А вночі в ньому відбувається перезавантаження інформації та розподіл її по папках. Вимикатися наш мозок не може, але очищення мозку уві сні - цілком реальне.
Яка людина не знає про значення здорового сну. Це не просто розслаблення м'язів та усунення від реальності.
З нормальним відпочинком уночі ми отримуємо переваги перед тими, хто не висипається:
Це лише деякі позитивні сторони здорового сну. Повноцінний відпочинок уночі – пряма дорога до довголіття.
Найкраще користь нічного відпочинку відбивається у старому прислів'ї: «Ранок вечора мудріший». Наш мозок, з мільйонами нейронів, продовжує працювати і під час відпочинку. Але саме завдяки цій роботі ми зранку почуваємося по-іншому.
Поки ми відпочиваємо та переглядаємо яскраві барвисті сни, наш головний комп'ютер у голові працює. Він сортує все, що ми дізналися за день, допомагає відповісти на денні запитання та сприяє запам'ятовуванню потрібної нам інформації.