Владимир Матвеевич Ковальзон, ведущий научный сотрудник Института проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН, специалист в области физиологии, биохимии и фармакологии сна, доктор биологических наук никогда не ругает студентов, засыпающих на его лекциях. Учёный знает, что даже короткий сон способствует консолидации памяти и лучше упустить пять минут, зато твёрдо выучить всё остальное.
Впрочем, никто из слушателей не уснул на публичной лекции Ковальзона «Сон и память», прошедшей в Дарвиновском музее 25 января в рамках публичных чтений, посвящённых столетию журнала «Природа». Совершенно невозможно спать, когда на твоих глазах расшатываются основы миропорядка. Собравшиеся всегда подозревали, что цивилизация вынуждает людей жить по какому-то дурацкому графику, но не ожидали, что это – общепризнанный научный факт.
Быстро и медленно
От состояния спокойного бодрствования млекопитающее может перейти к медленному сну. Его разделяют на четыре стадии (первая – поверхностный сон, четвёртая – глубокий). После того как животное пройдёт их все и вернётся назад, начинается фаза быстрого сна, или фаза быстрых движений глаз.
Ковальзон отмечает, что именно исследования сна стали первой «точкой пересечения электричества и психики». Это сегодня учёные могут определять с помощью МРТ зоны мозга, связанные с самыми разнообразными вещами – от распознавания лиц до представления о жилище. В первой половине XX века в их распоряжении был только электроэнцефалограф, и именно с его помощью обнаружили, что активность мозга во время разных стадий сна очень заметно различается. При этом медленный сон с его низкочастотными волнами невозможно спутать ни с чем, а вот электроэнцефалограмма быстрого сна для неопытного наблюдателя очень похожа на ЭЭГ бодрствующего человека. Отличить их с уверенностью позволяют только дополнительные данные о мышечной активности и движениях глаз.
Для всех млекопитающих характерна цикличность сна. После стадии медленного сна наступает быстрая, а потом животное либо просыпается, либо переходит к новому циклу. Ночной сон человека в норме состоит из 5–6 таких циклов, каждый из которых продолжается около полутора часов. По-хорошему, просыпаться надо бы при завершении цикла. «Вторжение в ночной сон, скажем, звонок будильника, – это вообще вещь очень неприятная для всей системы: для нашего мозга, для поведения, выбивающая нас из колеи, – подтверждает лектор. – Неоднократно предпринимались попытки разработать такой будильник, который бы отслеживал наше состояние и будил нас по завершении цикла. Пусть это будет даже до того момента, когда нужно встать реально, но лучше раньше проснуться по завершении цикла, чем на середине следующего цикла вдруг нас разбудят». Сегодня таких будильников ещё нет на рынке – существующие образцы измеряют пульс, а определить фазы сна с приемлемой точностью позволяет только энцефалограмма.
Но человеческий сон отличается от сна нормальных животных не только тем, что мы встаём по будильнику. Изменилась и структура циклов: в первой половине ночи у человека велика доля медленного сна, а ближе к утру возрастает доля быстрого. Ковальзон объясняет, что и эта особенность связана с давлением цивилизации, которое вынуждает нас спать всего один раз в сутки – ночью. В результате организм сначала добирает жизненно важный медленный сон, а в оставшееся время уделяет внимание быстрому.
Антропологические исследования примитивных культур подтверждают, что структура нашего сна продиктована образом жизни. «Было показано, что в естественных условиях человек спит днём. Причём даже не один раз, как дети наши спят, а два. Это естественный характер сна для взрослого человека, который ему рекомендуют гены, – говорит лектор. – А ночью он спит меньше и структура сна у него другая, эти циклы сна равномерны, и разница между первой половиной ночи и второй стирается».
Как гены могут рекомендовать нам, когда нужно спать? По крайней мере в том, что касается 24-часового ритма, ясность уже есть. Основную роль в поддержании суточного цикла отводят «биологическим часам», которые находятся в супрахиазматическом ядре гипоталамуса. Наши часы снабжены маятником, в роли которого выступают различные молекулы, такие как белок PER. Как и любой белок, он синтезируется в две стадии: сначала считывается ген и синтезируется информационная РНК, а потом по ней строится аминокислотная последовательность. Эти две стадии разнесены по времени: когда мы спим, в нейронах синтезируется РНК, а когда бодрствуем – образуется белок, который связывается с собственным геном и препятствует производству РНК. Эта система связана с сетчаткой, и подстраивается она под световой день. Если эти часы не подводить, у большинства людей они будут работать по 25-часовому графику.
Причём тут память?Идея о том, что одна из важнейших функций сна – упорядочивание приобретённого опыта, подтверждается множеством экспериментов. Сегодня научное сообщество уже не сомневается в самом факте необходимости сна для эффективного запоминания новой информации и занимается в основном выяснением того, какие виды памяти в наибольшей степени зависят от сна и какие характеристики сна влияют на процесс запоминания. Большинство экспериментов связано с декларативной, или сознательной памятью. Например, испытуемым можно предложить список слов для заучивания, а на следующее утро сравнить эффективность воспроизведения этих слов у тех, кто спал ночью, и у тех, кто бодрствовал. Конечно, невыспавшиеся люди воспроизводили слова хуже. «Но удивительно было другое. Когда эти слова разделили на эмоционально позитивные, эмоционально нейтральные и эмоционально негативные, то оказалось, что эмоционально позитивные слова очень сильно забываются после бессонной ночи, а негативные – нет. То есть лучше всего мы запоминаем всякую дрянь, так сказать, неприятности», – предупреждает Ковальзон. Что именно происходит при недостатке сна у людей, исследовать довольно трудно. Намного проще работать с крысами, и в их случае установлена чёткая связь между сном и восстановлением уровня белков, необходимых для процессов памяти. Во многих экспериментах людям предлагают поспать днём, вскоре после обучения какому-либо навыку. Выясняется, что те, кто проспал даже несколько минут, воспроизводят то, чему их учили (например, игру на пианино), лучше, чем их коллеги, которым поспать не удалось. Правда, на следующее утро вторая группа может догнать и даже перегнать первую, а ещё через сутки – значимых отличий больше нет. «Это показывает, что для нашего хорошего запоминания неважно, когда мы поспали – днём или ночью, но важно, чтобы консолидация прошла во время сна. Этот сон резко улучшает консолидацию, то есть переход из кратковременной в долговременную память», – объясняет учёный. В другом подобном эксперименте было проведено томографическое исследование, в ходе которого специалисты сравнивали активацию различных зон мозга при выполнении моторной задачи до и после сна. Оказалось, что после сна испытуемых снижается активность зон мозга, отвечающих за произвольную регуляцию движений, но зато усиливается работа зон, связанных с автоматизацией действий. Интересная особенность влияния дневного сна на память была продемонстрирована в работе, которую проводил Ковальзон вместе со специалистами из Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии. В этом эксперименте испытуемым предлагали заучивать пары слов, причём часть материала они учили дважды, а часть – только один раз. Выяснилось, что в первом случае достоверной разницы в воспроизведении слов между спавшими и неспавшими людьми нет, а вот слова, которые испытуемые заучивали только один раз, после дневного сна воспроизводились лучше. «О чём это говорит? Если мы что-то выучили плохо, то тем более важно поспать. Потому что если вы выучили плохо, то без сна точно не запомните. Если вы выучили очень хорошо, то можно уже и без сна обойтись», – говорит Ковальзон. Дивный новый мир«Чем старое чинить, лучше новое купить», – учили спящих детёнышей в книжке Олдоса Хаксли. К сожалению, дети ничего не усвоили. Идея гипнопедии, обучения во сне, вполне серьёзно обсуждалась учёными, но многочисленные эксперименты показали, что этот метод не работает. Мозг неплохо воспринимает информацию в состоянии спокойного бодрствования, а вот после засыпания он надёжно отгораживается от внешних стимулов и работает только с той информацией, которую успел получить раньше.
Тем не менее сама идея книги Хаксли – организация мира с учётом достижений современной биологии – выглядит очень привлекательно. Если бы президентом страны стал нейрофизиолог, наша жизнь, несомненно, изменилась бы к лучшему.
Во-первых, нас бы лучше учили в школе, потому что образование было бы построено на понимании механизмов работы мозга. Специалисты знают, что для перехода информации из долговременной памяти в кратковременную требуется не менее двух часов, а это значит, что классно-урочная система неэффективна, ведь информация, полученная на уроке, препятствует запоминанию предыдущего урока. «А потом удивляются, почему школьники или студенты плохо усваивают… Удивительно, что они вообще что-то усваивают!» – возмущается лектор.
Во-вторых, у нас стало бы меньше аварий, ошибок в лечении и других проблем, связанных с человеческим фактором, потому что значительная их часть обусловлена именно недосыпом. Деятельность современного человека требует напряжённой концентрации внимания. «Для такого режима нужен постоянный высочайший уровень работы мозга, мы должны всегда быть бодры максимально. А это очень трудно. Если вы не выспались, то это просто невозможно, – говорит Ковальзон. – Сейчас это очень бурно обсуждается. В интернете были материалы на тему того, что в Нью-Йорке для клерков сделали комнаты отдыха, где можно поспать. Это очень разумно! Я бы хотел, чтобы у нас тоже такие вещи организовывали, где человек не просто смог бы пообедать, а чтобы имел возможность удалиться в этот сонный кабинет . Это очень сильно освежает мозг и снимает давление сна, которое сохраняется из-за того, что у нас нет возможности днём поспать. Поэтому для современного человека это жизненно важно, причём как для него самого, так и для окружающих».
Ещё один способ резко снизить количество проблем, возникающих из-за недосыпа, – это отказ от перехода на летнее время. «Опасность заключается в частой смене режима. Сомнологи и специалисты по биологическим часам всегда рекомендуют современным людям стараться как можно меньше его менять. Если вы к какому-то ритму привыкли, пусть даже странному, то вы его придерживайтесь, потому что ваши системы организма перестроились и часы уже тикают в этом режиме, который вы для себя избрали. Поэтому мы всегда выступаем против смены зимнего-летнего времени», – объясняет учёный.
В-третьих, мы бы избавились от пробок и социальной напряжённости между «жаворонками» и «совами». Несмотря на то что большинство людей всё-таки относятся к типу «голубей», то есть способны подстроиться под любой график, существуют и врождённые «жаворонки» и «совы». В силу генетических особенностей внутренние часы таких людей всё время спешат или отстают, а значит, утомление наступает заметно раньше или позже, чем у обычного человека. Ковальзон считает, что возможность высыпаться должна быть у каждого, даже если он мутант.
Хорошая новость в том, что в последнее время руководители фирм всё чаще разделяют эту идею: «Людям нужно работать – не землю копать, а нужно заниматься какой-то работой, требующей высокого умственного напряжения, мобилизации всех когнитивных способностей. Для этого нужно, чтобы человек был в хорошей форме. И руководители фирм позволяют сотрудникам подбирать себе тот режим, который удобен, лишь бы работа была выполнена. Кроме того, это разгружает транспорт – тем более, чем более плавно начинают работать люди, не все в одно время едут туда и обратно. То есть это имеет целый ряд преимуществ, и сейчас данная идея уже находит применение».
vechnayamolodost.ru
-
Расскажите об этом своим друзьям!
-
Комплексная гигиена зубов, брекет-системы и инновационные методы имплантации: врачи рассказали о современных стоматологических трендах
Забота о здоровье зубов и улучшение их внешнего вида становятся всё более важными в современном мире. Стоматология, в свою очередь, не стоит на месте, предлагая инновационные подходы к лечению зубов и эстетической стороне улыбки.
-
Каким образом происходит транспортировка пациентов на инвалидной коляске на большие расстояния? Комментируют медики
Транспортировка лиц, пользующихся инвалидной коляской, на значительные расстояния требует грамотного планирования и внимания к многочисленным деталям. Цель этого процесса – обеспечить безопасность, удобство и комфорт пациента во время поездки. В данной статье представлены основные аспекты и рекомендации медиков по организации таких перевозок.
-
Лимфаденит: особенности лечения у детей
Лимфаденит представляет собой воспалительный процесс в лимфатических узлах. Лимфатические узлы защищают организм от инфекций, и их воспаление может быть вызвано различными причинами. Проявляется патология увеличением лимфоузлов в размерах, иногда болезненностью. Наряду с этим, возможна симптоматика в виде лихорадки, усталости и снижения аппетита.
-
Спелеотерапия: эксперты рассказали о пользе метода
Спелеотерапия представляет собой метод лечения и релаксации, основанный на пользе, которую приносит контакт с природными пещерами и подземными полостями. В последние годы этот вид терапии стал более востребованным благодаря своим уникальным свойствам и положительному воздействию на организм человека.
-
Стоматологи порассуждали о целесообразности лечения зубов в домашних условиях
Стоматология – это область медицины, которая занимается диагностикой и лечением заболеваний зубов, десен и челюстно-лицевой области. Стоматолог – это врач, который специализируется в этой области. Лечение зубов – это комплекс мероприятий, направленных на восстановление здоровья и функций зубов. В этой статье стоматологи порассуждали на тему целесообразности самолечения зубов в домашних условиях.
-
Реанимобиль, санитарная авиация, поезд: медики рассказали, какими вариантами перевозки лежачих больных сейчас пользуются
Существует несколько видов перевозки больных, которые находятся в лежачем положении. Обычно такую перевозку классифицируют по типу используемого транспорта и месту, куда нужно доставить пациента, объяснили медики.
-
Врачи рассказали, какие виды протезирования используются в современной стоматологии
Протезирование – это процедура, которая позволяет восстановить утраченные зубы, функциональность зубного ряда, а также – красоту улыбки. Восстановление функциональности и внешнего вида зубов с помощью искусственных конструкций становится оптимальным решением в случае их потери из-за травмы, кариеса, пародонтита и других заболеваний.
-
Что такое хронический простатит и какие способы его лечения наиболее эффективны? Комментируют урологи
Хронический простатит – это длительное воспаление предстательной железы у представителей сильного пола. Заболевание может быть вызвано инфекцией или активностью бактерий. Также встречаются неинфекционные причины, такие как повреждение тканей или аутоиммунное воспаление.
-
Медики рассказали о типах сахарного диабета и средствах контроля состояния пациентов
В современном мире сахарный диабет стал одним из наиболее распространённых и серьёзных заболеваний, затрагивающих жизни миллионов людей. Это хроническое состояние, связанное с недостаточным производством инсулина или его неэффективным использованием, представляет собой значительный вызов для пациентов и медицинского сообщества.
-
Геморрой и беременность: что нужно знать?
Таким неприятным недугом, как геморрой, страдают многие люди на нашей планете независимо от пола и возраста. Так, согласно статистике, это заболевание беспокоит 130-145 человек из 1000 и встречается примерно с одинаковой периодичностью у мужчин и женщин. Тем не менее, существует множество причин появления геморроя, и одной из них является беременность.
-
Что такое световая пломба? Комментируют стоматологи
Световая пломба – это современный метод лечения и восстановления зубов, который широко применяется стоматологами по всему миру. Этот метод основан на использовании специального светополимера, который за считанные секунды затвердевает под воздействием ультрафиолетовых лучей. Это позволяет значительно сократить время пребывания пациента в стоматологическом кресле и улучшить качество лечения, отмечают стоматологи.
-
Грыжа позвоночника: нестандартная операция по удалению, один из подходов в лечении предлагает доктор Бубновский, у мужчины из-за необращения к врачам могли отказать ноги и другое
Нестандартную операцию по удалению межпозвонковой грыжи провели нейрохирурги в Пскове. Операция проходила в местной ОКБ. Мужчина жаловался на приличные поясничные боли, которые распространялись к тому же на правую ногу. При присаживании боли становились сильнее. Это беспокоило мужчину больше месяца. При проведении исследования была выявлена межпозвоночная грыжа. Далее специалисты провели операцию с нестандартным подходом по удалению грыжи – экстраламинарным. После пациент был выписан домой. Его состояние удовлетворительное.
-
Новости стоматологии: полезные сладости, дентальные импланты и праздник профессионалов
Всем известно, что сладости для зубов вредны. Но, оказывается, можно найти и полезные вкусняшки. Так, врач-стоматолог Виктория Желудкова, пишет издание «Известия», считает полезными леденцы и жвачки с ксилитом. Ксилит – сахарозаменитель, не усваивающийся бактериями. Также он нормализует кислотно-щелочной баланс полости рта после трапез, а это снижает риски развития кариеса. Есть и натуральные полезные сладости. Например, свежие фрукты и сухофрукты, зефир, мармелад или натуральный. Сладкое рекомендуется употреблять после еды. И не забывать регулярно чистить зубы и раз в полгода посещать стоматолога.
-
Методы борьбы с сезонными простудными заболеваниями: врачи поделились советами, как не заболеть даже в периоды эпидемий
Не так давно весь мир охватила серьёзная пандемия, и отголоски её мы слышим и по сей день. Однако у всех есть друзья и знакомые, которых не коснулся данный недуг ни в тяжелой, ни в лёгкой форме. С чем связана их устойчивость? Считается, что есть специальные методы, которые помогают не заболеть в такие периоды. Некоторыми из них поделились врачи в той статье.
-
Невоспетые герои пищеварительной системы: проктологи
Когда дело доходит до здоровья пищеварительной системы, один медицинский работник часто играет решающую роль, но для многих остается относительно неизвестным: проктолог. Специализируясь на диагностике и лечении заболеваний, поражающих задний проход, прямую кишку и толстую кишку, эти невоспетые герои оказывают необходимую помощь при ряде заболеваний, которые могут существенно повлиять на качество жизни пациентов. Рассмотрим важную работу проктологов и прольем свет на услуги, которые они предлагают для обеспечения благополучия своих пациентов.
-
У малыша запор? Врачи рассказали, что делать
Детская пищеварительная система еще очень уязвима. Прорезание зубок, изменения в питании или прием лекарственных препаратов могут нарушить баланс микрофлоры кишечника. Поэтому если родители столкнулись с запором у малыша, необходимо разобраться в возможных причинах и постараться их устранить.
-
Врачи рассказали о комплексном подходе к терапии рассеянного слероза
Рассеянный склероз (РС) представляет собой неврологическое заболевание, характеризующееся повреждением миелиновой оболочки нервных волокон в центральной нервной системе. Это приводит к различным и часто изменчивым неврологическим симптомам. Основная задача терапии РС – это замедление прогрессирования болезни, уменьшение частоты и интенсивности рецидивов, а также улучшение общего качества жизни больных.
-
Неонатальное оборудование: жизненно важная техника для самых маленьких
Неонатальное оборудование – это сердце неонатальной помощи, предоставляющее медицинскую поддержку новорожденным в первые дни и недели их жизни. Эти приборы и аппаратура обеспечивают уход и наблюдение за самыми уязвимыми пациентами – недоношенными детьми и младенцами, которые столкнулись с осложнениями после рождения.
-
Травматологи перечислили новые подходы к восстановлению после травм
Традиционные методы лечения физических повреждений, такие как отдых, применение льда, компрессия и возвышенное положение конечности, долгое время считались стандартом. Однако современная наука предлагает более индивидуализированный подход к восстановлению после травм, отмечают травматологи.
-
Виды протезирования зубов, и какая может быть предварительная подготовка
Стоматологические выставки проходят по всему миру, в том числе и в России. Например, с 20 по 22 марта межрегиональная специализированная выставка будет проходить в челябинском ТРК «Гагарин-парк», всероссийская стоматологическая выставка-ярмарка также с 20 по 22 марта пройдет в Ставрополе. Выставочный центр «ДонЭкспоцентр» в Ростове-на-Дону будет принимать стомвыставку, которая пройдет с 27 по 29 марта. Выставка, посвященная стоматологической теме, развернется и в Санкт-Петербурге. Город на Неве будет встречать это событие 2-4 апреля.
|