Сон и память

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.

• Хотите читать нас в социальных сетях? Пожалуйста: Одноклассники, ВКонтакте. А еще есть Яндекс-Дзен.

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!

• Мужчинам придумали новый метод контрацепции
  
  Разработка нового препарата Adam может стать значительным шагом вперед в контрацептивных методах для мужчин.
• ТОП-3 инфекций, которые можно подцепить от комаров
  
  Темы, связанные с комарами и переносимыми ими заболеваниями, становятся все более актуальными, особенно в свете изменений климата и миграции различных видов насекомых. Важно быть осведомленным о потенциальных рисках, связанных с укусами комаров.
• Назван вид тренировок, который улучшает работу мозга у пожилых
  
  Занятия спортом действительно играют ключевую роль в поддержании физического и когнитивного здоровья у пожилых людей. Исследование, проведенное учеными Университета Южной Австралии и института AdventHealth, подтвердило, что регулярная физическая активность способствует улучшению когнитивных функций, таких как скорость обработки информации и рабочая память.
• У антидепрессантов могут быть необычные побочки
  
  В свежем исследовании, опубликованном в журнале Cureus, ученые выявили потенциальный побочный эффект от приема селективных ингибиторов обратного захвата серотонина (СИОЗС).
• Снижение стрессоустойчивости указывает на авитаминоз
  
  Информация о весеннем авитаминозе претерпела изменения в свете современных реалий. Хотя россияне имеют доступ к свежим овощам и фруктам круглый год, содержание витаминов и минералов в продуктах снизилось, полагает эксперт по питанию Сергей Чудаков.
• Зависимости: статистика по алкоголизму и наркомании в Иркутске и области, причины, последствия и способы преодоления
  
  Алкоголизм остаётся распространённой проблемой современного общества. Как сообщает Роспотребнадзор Иркутской области, в 2024 году количество проданного алкоголя на душу населения составляло 85 литров. Также в докладе ведомства отмечается, что в прошлом году в результате отправления алкоголем около 680 человек попали в больницы и наркологические клиники в Иркутске.
• Здоровью человечества угрожает опасный грибок
  
  Изменения климата могут оказывать значительное влияние на распространение различных видов грибков, включая Aspergillus.
• Как меняется лицо после брекетов? Рассказали стоматологи-ортодонты
  
  Многих пациентов интересует вопрос: меняется ли лицо после брекетов? Да, изменения действительно есть и, как правило, в лучшую сторону, рассказали врачи клиники MY ORT.
• Алопеция: причины появления, симптомы, диагностика и способы лечения
  
  Алопеция, или потеря волос, характеризуется аномальным выпадением волосяного покрова на голове, лице и других областях тела.
• Мир эстетической медицины: выставки в Казани и российской столице, борьба с возрастными изменениями, что даёт популярная процедура – чистка лица
  
  Разные события, касающиеся миры эстетической медицины, проводятся на просторах России. В Казани, например, проходит Международный конгресс по пластической, реконструктивной и эстетической медицине. Продолжаться мероприятие будет до 26 апреля.
• Зачем человеческому организму 3 кг бактерий в кишечнике: функции и значение микробиома
  
  Человеческий организм никогда не бывает одинок. В кишечнике взрослого человека обитает около 3 килограммов микроорганизмов – сложная экосистема из тысяч разных видов бактерий. Эта микрофлора не просто соседствует с нами, а выполняет множество жизненно важных функций.
• Врачи перечислили методы лечения хронических заболеваний горла
  
  Хронические болезни горла являются группой заболеваний, оказывающих существенное влияние на общее самочувствие человека. Хронические ларингиты, фарингиты и тонзиллиты – это лишь некоторые из распространённых заболеваний, которые нуждаются в комплексном подходе к лечению.
• Проблемы пищеварения: запоры – симптомы, методы решения и профилактика
  
  Запоры – неприятное состояние, знакомое многим. Нарушение регулярности стула создаёт дискомфорт и негативно влияет на качество жизни. По статистике, около 20% взрослого населения периодически сталкивается с этой проблемой, а у 2-5% она приобретает хронический характер.
• Планирование ЭКО: репродуктологи рассказали, какие обследования и анализы понадобятся
  
  Экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО) является важным методом помощи при бесплодии, позволяющим парам, испытывающим трудности с зачатием, реализовать свою мечту о родительстве.
• Стоматологи-ортопеды: виниры позволяют достичь ровной и эстетичной улыбки
  
  Желание сделать виниры возникает у тех, кто мечтает о ровной, белоснежной и эстетичной улыбке без длительного ортодонтического лечения. Виниры – это тонкие накладки, которые крепятся к передней поверхности зубов и позволяют скрыть множество эстетических недостатков. Современные технологии позволяют добиться естественного вида, долговечности и комфорта при ношении этих микропротезов.
• В США придумали жевательную резинку для борьбы с гриппом
  
  Разработка в США и Финляндии жевательной резинки, способной снижать количество вирусов гриппа и герпеса, открывает новые перспективы в области профилактики инфекционных заболеваний.
• Поставлена точка в дискуссии о пользе погружений в холодную воду
  
  Ученые озвучили новые аспекты по части пользы регулярных погружений в холодную воду.
• Наука тестирует новый способ возвращения мужской детородной функции
  
  Тема трансплантации стволовых клеток спермы представляет собой интересное направление в медицине, особенно в контексте лечения бесплодия у мужчин, которые перенесли химиотерапию или другие процедуры, влияющие на фертильность.
• Фитнес-браслеты могут подстегнуть развитие рака
  
  Современные наручные фитнес-устройства, такие как умные часы и браслеты, могут представлять угрозу для здоровья из-за наличия полифторалкильных соединений (PFAS) в их материалах.
• Роспотребнадзор проверяет популярные препараты для похудения на сибутрамин
  
  В России продолжается обсуждение проблематики безопасности препаратов для похудения, особенно в свете недавних находок сибутрамина в таких продуктах, как «Молекула» и «Молекула плюс».