Спать, чтобы жить
Сон необходим для функционирования мозга и выживания всего организма. Сон имеет множество функций: в организме происходят процессы роста и регенерации, детоксикации и заживления ран – обмен веществ работает на полной скорости. И отделы мозга также сейчас очень активны. Они перерабатывают все, что мозг принял в течение дня. Важная информация перемещается из кратковременной памяти в долговременную.
Каждое живое существо имеет повторяющийся цикл сна-бодрствования в течение 24 часов. Протекание по времени и контроль зависят от биологических «внутренних часов». Сон состоит из двух четко различимых состояний: REM-сон (REM сокр. от англ. „rapid eye movement“ = «быстрое движение глаз», фаза быстрого сна) и не-REM-сон (фаза медленного сна). Ученые считают, что оптимальное количество сна варьируется от человека к человеку – для взрослых оно составляет в среднем семь-восемь часов. Потребность взрослого человека во сне не меняется на протяжении всей жизни.
Фазы сна
Во время здорового сна обычно чередуются четыре-пять циклов сна. Фаза быстрого сна или REM-сон характеризуется быстрыми движениями глаз и часто богата сновидениями. Это состояние ниже бодрствования, но гораздо выше глубокого сна. Артериальное давление и пульс относительно высокие, но скелетные мышцы полностью расслаблены. Фаза медленного сна или не-REM-сон делится на несколько стадий, которые различаются по ритму и скорости мозговых волн. Третья стадия не-REM-сна называется «глубокий сон». В основном в этой фазе гормоны роста выделяются из питуитарной железы, так называемого гипофиза.
Дремота между небом и землей
Все живые существа должны спать. Однако потребность во сне сильно варьируется: некоторые животные спят по 20 часов в сутки, другим достаточно двух часов. Но как обстоят дела у птиц, которые почти всю свою жизнь проводят в воздухе? Или перелетные птицы, преодолевающие тысячи километров без промежуточных остановок? Они также спят – в полете, как это показали ученые Общества Макса Планка на примере птиц фрегатов. Для этого на птиц надевали небольшие измерительные приборы, которые регистрировали активность мозга. Однако животные спят на воздухе лишь чуть более 40 минут в день и, как правило, всего несколько секунд за раз. Как правило, спит только одна половина мозга, другая бодрствует. Иногда, однако, оба полушария мозга летающих птиц-фрегатов спят одновременно. Исследователи измерили даже короткие фазы REM-сна. REM-сон существует только у млекопитающих и птиц. В то время как мышцы млекопитающих полностью отдыхают, птицы все еще могут лететь по инерции.
© Институт поведенческой физиологии Общества Макса Планка, Констанц / Брайсон Вуарин
Часы, которые правят днем
Во многих странах мира есть летнее и зимнее время – дважды в год часы переводятся на один час. Многим людям этот перевод времени дается тяжело. Это зависит от «внутренних часов», которые активны в (почти) каждой клетке нашего тела и контролируются сетью генов и белков. Они заботятся о том, чтобы важные физиологические процессы в организме, такие как сон и бодрствование, кровяное давление и температура тела, с одной стороны, стабильно следовали распорядку дня, а с другой – адаптировались к новым условиям окружающей среды. Самым важным стимулом при этом является дневной свет. Специальные светочувствительные клетки в глазу посылают информацию непосредственно в гипоталамус. Однако гормоны, вырабатываемые гипофизом и надпочечниками, такие как кортизол и адреналин, также играют важную роль. «Внутренние часы» – это сложная система, многие аспекты которой все еще исследуются, например, в Институте биофизической химии Общества Макса Планка в Геттингене.
Обучение во время сна
Нашему мозгу приходится обрабатывать множество раздражителей. Он обеспечивает порядок, сохраняя новую информацию в долговременной памяти, группируя схожий опыт вместе и обобщая его в виде групп. Одна вещь имеет для этого решающее значение: достаточное количество сна. Мозг шести-восьмимесячных младенцев уже определяет значение слов во время сна. Это подтверждают исследования, проведенные в Институте когнитивных наук и наук о мозге Общества Макса Планка: исследователи показывают малышам то, чего они еще не знают. Если эти предметы только слегка различаются по форме или цвету, например, зеленая и красная чашка, их объединяют в одну группу – и в этом случае оба предмета называют «чашкой». На этапе обучения младенцы еще не могут распределить новые предметы по группам и связать их с правильным названием. Это меняется после сна. Теперь мозг может присвоить различным чашкам общее название «чашка». Таким образом, младенцы обобщают новые знания во время сна. Это относится и к взрослым. Фазы глубокого сна особенно важны для закрепления фактических знаний, в то время как фазы сновидений важны для обработки действий и эмоций.
© polkadot / Adobe Stock
Каждое живое существо имеет повторяющийся цикл сна-бодрствования в течение 24 часов. Протекание по времени и контроль зависят от биологических «внутренних часов». Сон состоит из двух четко различимых состояний: REM-сон (REM сокр. от англ. „rapid eye movement“ = «быстрое движение глаз», фаза быстрого сна) и не-REM-сон (фаза медленного сна). Ученые считают, что оптимальное количество сна варьируется от человека к человеку – для взрослых оно составляет в среднем семь-восемь часов. Потребность взрослого человека во сне не меняется на протяжении всей жизни.
Фазы сна
Во время здорового сна обычно чередуются четыре-пять циклов сна. Фаза быстрого сна или REM-сон характеризуется быстрыми движениями глаз и часто богата сновидениями. Это состояние ниже бодрствования, но гораздо выше глубокого сна. Артериальное давление и пульс относительно высокие, но скелетные мышцы полностью расслаблены. Фаза медленного сна или не-REM-сон делится на несколько стадий, которые различаются по ритму и скорости мозговых волн. Третья стадия не-REM-сна называется «глубокий сон». В основном в этой фазе гормоны роста выделяются из питуитарной железы, так называемого гипофиза.
Дремота между небом и землей
Все живые существа должны спать. Однако потребность во сне сильно варьируется: некоторые животные спят по 20 часов в сутки, другим достаточно двух часов. Но как обстоят дела у птиц, которые почти всю свою жизнь проводят в воздухе? Или перелетные птицы, преодолевающие тысячи километров без промежуточных остановок? Они также спят – в полете, как это показали ученые Общества Макса Планка на примере птиц фрегатов. Для этого на птиц надевали небольшие измерительные приборы, которые регистрировали активность мозга. Однако животные спят на воздухе лишь чуть более 40 минут в день и, как правило, всего несколько секунд за раз. Как правило, спит только одна половина мозга, другая бодрствует. Иногда, однако, оба полушария мозга летающих птиц-фрегатов спят одновременно. Исследователи измерили даже короткие фазы REM-сна. REM-сон существует только у млекопитающих и птиц. В то время как мышцы млекопитающих полностью отдыхают, птицы все еще могут лететь по инерции.
Часы, которые правят днем
Во многих странах мира есть летнее и зимнее время – дважды в год часы переводятся на один час. Многим людям этот перевод времени дается тяжело. Это зависит от «внутренних часов», которые активны в (почти) каждой клетке нашего тела и контролируются сетью генов и белков. Они заботятся о том, чтобы важные физиологические процессы в организме, такие как сон и бодрствование, кровяное давление и температура тела, с одной стороны, стабильно следовали распорядку дня, а с другой – адаптировались к новым условиям окружающей среды. Самым важным стимулом при этом является дневной свет. Специальные светочувствительные клетки в глазу посылают информацию непосредственно в гипоталамус. Однако гормоны, вырабатываемые гипофизом и надпочечниками, такие как кортизол и адреналин, также играют важную роль. «Внутренние часы» – это сложная система, многие аспекты которой все еще исследуются, например, в Институте биофизической химии Общества Макса Планка в Геттингене.
Обучение во время сна
Нашему мозгу приходится обрабатывать множество раздражителей. Он обеспечивает порядок, сохраняя новую информацию в долговременной памяти, группируя схожий опыт вместе и обобщая его в виде групп. Одна вещь имеет для этого решающее значение: достаточное количество сна. Мозг шести-восьмимесячных младенцев уже определяет значение слов во время сна. Это подтверждают исследования, проведенные в Институте когнитивных наук и наук о мозге Общества Макса Планка: исследователи показывают малышам то, чего они еще не знают. Если эти предметы только слегка различаются по форме или цвету, например, зеленая и красная чашка, их объединяют в одну группу – и в этом случае оба предмета называют «чашкой». На этапе обучения младенцы еще не могут распределить новые предметы по группам и связать их с правильным названием. Это меняется после сна. Теперь мозг может присвоить различным чашкам общее название «чашка». Таким образом, младенцы обобщают новые знания во время сна. Это относится и к взрослым. Фазы глубокого сна особенно важны для закрепления фактических знаний, в то время как фазы сновидений важны для обработки действий и эмоций.
Партнеры
|
|
