Спят усталые игрушки
И книжки спят, и одеяла, и подушки, и даже сказка — всем существам на планете в разной степени необходим сон. Например, человеку достаточно выспаться один раз в сутки, а пингвин не против вздремнуть и 6 тысяч раз за день…Чем сон отличается от комы, как спят дельфины и медузы — разбираемся вместе с лектором Антоном Терентьевым.
Чемпионы по сну
В отличие от комы, клинической смерти, обморока или спячки, сон — это состояние, из которого вернуться даже легче, чем в него попасть. Если вас разбудили, то в норме организму обратно заснуть проще, чем если он до этого бодрствовал. Так, пингвины на протяжении дня «отключаются» на 4-х секундный дрем от 6 до 10 тысяч раз, а стрижи не брезгуют поспать и в полете. Легче всего приходится избалованным ленивцам — милые сумчатые бодрствуют примерно два часа в сутки, не полностью просыпаясь даже при приемах пищи. А вот дельфинам приходится непросто: у них то левое полушарие спит, то правое, то оба спят, то оба не спят — тяжело и под водой жить, и воздухом дышать.
Рекордсменами по пропуску дневного сна являются дикие слоны — после 17-ти часовых прогулок по саванне этим животным хватает всего двух часов на восполнение энергии. Не уступают им и жирафы, которые спят стоя и разбивают и так небольшой сон на промежутки по 10–20 минут. Удивительно, как мало отдыха нужно гигантам. Интересной закономерностью становится зависимость размеров животного от количества необходимого ему сна — чем больше зверь, тем меньше он спит. Настоящими «засонями» по праву можно назвать комаров — 17 часов в сутки насекомые «видят сны».
Сон человеческий…
…отличается от сна других живых существ. Виной тому сложная нервная система, состоящая из клеток-микрокомпьютеров, которые по способности переключения похожи на транзисторы. Они суммируют приходящий на них сигнал и дают в первом приближении нолик или единицу (отсутствие или наличие электрического импульса). Однако соединяясь друг с другом, нервные клетки выстраивают гигантскую систему, способную выдавать уже не цифровой сигнал, а аналоговый — как будто выключатель с сотней различных положений. К сложности нервной системы добавляются различные отделы мозга, отвечающие за связь между полушариями, регуляцию органов, тонус сосудов, частоту сокращения сердца и дыхания, обработку поступающих к мозгу сигналов и еще массу жизненно важных функций. Энергетическими источниками для работы всей системы служат митохондрии — ключевые органеллы клеток. Возможно, человеку необходимо спать, чтобы не позволять митохондриям вырабатывать активные молекулы, которые повреждают клетки.
Провести аналогию между состоянием митохондрий и бодрствованием получилось у ученых Оксфордского университета. Экспериментируя со сном плодовых мушек, исследователи обнаружили, что в нейронах, связанных с запуском сна, митохондрии теряют электроны при избытке энергии. При высокой активности дыхательной цепи утечка последних становится слишком большой, и нейроны, следящие за их потоком, срабатывают как автоматические выключатели, переводя систему в спящий режим. Если митохондрии теряют слишком много электронов, они начинают вырабатывать потенциально опасные для клеток молекулы, известные как активные формы кислорода. Такое наблюдение и объясняет связь между обменом веществ, сном и продолжительностью жизни: мелкие животные спят дольше и живут меньше, потому что потребляют больше кислорода на массу тела. Это же объясняет почему люди с митохондриальными заболеваниями часто испытывают усталость, даже не занимаясь тяжелым физическим трудом.
Будьте здоровы!
Не менее увлекательна взаимосвязь противоаллергенных препаратов и сонливости. Оказывается, гистамин — вещество, выделяющееся при аллергии — служит не только «сигналом приближающейся кошки», но и нейромедиатором бодрствования. Гистаминергические нейроны расположены в ядре гипоталамуса и широко проецируются по мозгу, поддерживая внимание, активность, состояние включенности и ощущение того, что мы не хотим спать. Противоаллергенные препараты мешают веществу связываться с рецепторами, блокируя не только аллергическую реакцию, но и сигналы бодрствования. Однако нам повезло — препараты нового поколения хуже проникают в мозг, не задевая гистаминовые рецепторы и не вызывая сонливость. Так что забыть об аллергии, как о кошмарном сне, не получится — придется пить таблетки.
Консолидация памяти
«Тантум верде форте», который убивает микробы в горле, или танцующие пчелы под трек «Miel pops — жу-жу-жу…жу-жу-жу» даже спустя много лет не выходят из головы. А помните, по какому номеру проще позвонить, чем у кого-то занимать? Если вы пропели это спустя более 15 лет, но забыли теорему, которую учили полтора часа назад, смело в этом обвиняйте лимбическую систему.
Лимбическая система — это комплекс глубинной памяти и эмоций, функция которой — постоянное оценивание того, какие у нас сейчас чувства и как они связаны с прошлым опытом. Мозг не хранит все в памяти одинаково — он как будто спрашивает: «Насколько это важно?». Эмоциональная окраска, ритм и музыка ярких рекламных объявлений подкреплена не только отсутствием негативных мыслей, но и чередованием с отдыхом. Именно во сне происходит консолидация памяти — процесс, который стабилизирует и преобразует представления о пережитом опыте в прочные знания. Так, два часа непрерывного заучивания стиха дадут результат хуже, чем десятиминутные повторения перед сном, после пробуждения, через 4–5 циклов сна. Поэтому, если вам долго не удается что-либо запомнить, устраивайтесь поудобнее в кровати — утро вечера мудренее.
Фото на обложке: unsplash.com
