Что такое сон

Люди тратят почти треть своей жизни на сон. Депривация сна заставит быть психотиком и, в конце концов, убьет вас. Понятно, что сон имеет решающее значение для способности организма функционировать.

Но никто не знает, что на самом деле делает сон.

Что такое сон

«Очевидно, почему нам нужно есть, например, и воспроизводиться … но непонятно, зачем нам вообще спать», — сказал доктор Майкл Халасса, невролог из Нью-Йоркского университета.

Мы находимся в уязвимом положении, когда спим, независимо от сна, это риск того, что мозг будет в основном отключен. Существует несколько теорий о том, что такое сон и почему мы спим, и хотя ни одна из них не является абсолютно твердой, некоторые пытаются объяснить, что происходит каждую ночь, проводя исследования по темам, начиная от клеточных процессов и заканчивая познанием. Исследователи говорят, что сон является ключом к способности мозга реорганизовать себя — особенность, называемая пластичностью.

Стадии сна

Нетрудно доказать, что сон важен. Крысы, полностью лишенные сна, умирают в течение двух или трех недель, согласно исследованиям Университета Чикаго. По очевидным причинам никто не делал подобных экспериментов на людях, но исследование 2014 года, опубликованное в The Journal of Neuroscience, показало, что простое 24-часовое лишение сна привело к тому, что здоровые люди имели галлюцинации и другие симптомы шизофрении.

Одна из причин, по которым трудно понять, что такое сон и зачем мы спим, в том, что сон действительно довольно сложно изолировать и изучить. Исследования депривации сна являются наиболее распространенным способом изучения сна, но лишение живого существа сна нарушает многие из его биологических систем. Трудно сказать, какие результаты напрямую связаны с лишением сна, а не, скажем, стрессом.

Также трудно понять, что мозг может делать разные вещи во время двух основных этапов сна. По мере засыпания, спящие проходят через медленные небыстрое движение глаз и быстрое движение глаз. Первая стадия отмечается медленными мозговыми волнами, называемыми тета-дельта-волнами. Напротив, электрическая активность мозга во время второй стадии выглядит так же, когда человек бодрствует, но мышцы тела парализованы. (Если вы когда-либо испытывали паралич сна, это потому, что вы проснулись от сна в стадии быстрого движения глаз до того, как этот паралич закончился).

Исследования выявили различия в биологии мозга на этих разных этапах. Например, во время сна, не связанного с фазой быстрого движения глаз, организм высвобождает гормон роста, согласно обзору биологии сна, опубликованному Франком в обзоре 2006 года в обзоре журнала Neurosciences. Также во время фазы медленного движения синтез некоторых мозговых белков увеличивается, и некоторые гены, участвующие в синтезе белка, становятся более активными. А во время быстрой фазы не наблюдается какого-либо увеличения активности белка.

Что мы знаем о сне?

Один вывод, который возник из исследования сна, заключается в том, что сон, по-видимому, в значительной степени является фокусом, ориентированным на мозг. Хотя лишение сна влияет на иммунную систему и изменяет уровни гормонов в организме, его наиболее последовательное воздействие на живых существ находится в мозге.

На центральную нервную систему всегда влияет сон. Возможно, были и другие вещи, которые эволюция добавила к основной функции сна, но она имеет какое-то отношение к мозгу.

На самом деле есть некоторые свидетельства, что сон — это то, что делают нейроны, когда они подключены к сети. Даже сети нейронов, выращенные в лаборатории, демонстрируют стадии активности и бездеятельности, которые напоминают пробуждение и сон. Это может означать, что сон возникает естественным образом, когда одиночные нейроны начинают работать вместе.

Это может объяснить, почему даже самые простые организмы проявляют сно-подобное поведение. Даже Caenorhabditis elegans, крошечный червь только с 302 нейронами, проходит через тихие, летаргические периоды, которые выглядят как сон. Возможно, первые простые нервные системы, которые развивались, проявили эти спокойные периоды, и по мере того как мозг становился все более сложным, состояние бездействия также должно было усложняться.

Было бы очень невыгодно иметь сложный мозг, подобный нашему, где разные части засыпают и выходят из сна, поэтому нужно иметь какой-то способ организовать этот процесс.

Что происходит во время сна?

Но идея о том, что сон является естественным свойством сетей нейронов, на самом деле не объясняет, что происходит во время сна. На этом фронте ученые имеют ряд теорий. Одна из них в том, что, согласно обзору 2016 года в журнале Sleep Medicine Reviews,  сон восстанавливает энергию мозга. Во время медленной фазы мозг потребляет только около половины глюкозы, как это происходит, когда человек бодрствует. (Глюкоза — это сахар, сжигаемый клетками, чтобы выделять энергию).

Но если идея о том, что сон восстанавливает энергию мозга, верна, связь между сном и потреблением энергии мозгом не проста. Например, во время лишения сна использование мозгом источника энергии, называемого гликогеном, увеличивается в некоторых частях мозга, но уменьшается в других. Для понимания этого необходимы дополнительные исследования.

Другая идея заключается в том, что сон может позволить мозгу очищать токсичные продукты, производимые, когда мы бодрствуем. Мозг — огромный потребитель энергии, а это означает, что он также производит много отходов. Некоторые недавние исследования показывают, что сон — это время, когда мозг самоочищается. Но это может быть не самое важное, что делает сон.

Наиболее перспективной теорией сна пока является то, что он играет важную роль в связности и пластичности мозга. Пластичность связана с обучением и памятью. Хотя точно неясно, как много доказательств свидетельствует о том, что потеря сна может вызвать проблемы с памятью, особенно с рабочей памятью, процессом, который позволяет людям легко хранить информацию при решении проблемы. Люди, которые лишены сна, борются с выбором того, на что обратить внимание и регулировать свои эмоции.

Один из способов сна может повлиять на пластичность мозга — это воздействие на синапсы или связи между нейронами. Исследования показали, что, когда животные изучают новую задачу, их нейроны, укрепляют синаптические связи, участвующие в изучении этой задачи во время следующего цикла сна. В экспериментах, где исследователи накладывают повязку на один глаз животного, мозговые схемы, связанные с визуальной информацией из этого глаза, ослабли в течение нескольких часов. Однако сон в быстрой стадии усилил схемы, связанные с другим глазом, что указывает использование мозгом сна для адаптации к изменениям входящего сигнала.

Это может означать, что в основе сна может быть цель для клеток мозга, один из результатов которой — это пластическое изменение.

В будущем исследования клеток глии может приблизить понимание, что такое сон. Эти клетки мозга, чье имя буквально означает «клей», когда-то считались в значительной степени инертными, но недавно были открыты ряд их функций. Клетки глии превосходят нейроны в 3 раза. Они могут контролировать поток цереброспинальной жидкости по всему мозгу, что может, например, привести к очистке метаболических отходов во время сна.

Оставьте отзыв

Сегодня опасный день для сердца, сосудов и мозга
Мужчины хуже переносят грипп
Для диабетиков важно носить обувь по размеру
ОКР часто сопровождается физическими ощущениями
ДНК: определение и структура
Хромосомы: определение и структура
Бромидрофобия или страх плохо пахнуть
Синдром Секкеля
Синдром Секкеля и врожденная карликовость
Как можно избавиться от головной боли без таблеток
Как рассеянный склероз влияет на семью
Методы размягчения каловых масс при запорах: все за и против
Где купить электронный термометр
Лечение чесноком
Как сбить температуру народными методами?
Рябина дарит здоровье
Народные рецепты при хроническом бронхите
Что происходит при смерти?
Симптомы — предвестники инсульта
Уши горят или холодные? Цвет, размер и форма ушей
Почему сильно тянет низ живота?