Сон — это состояние пониженной умственной и физической активности, при котором сознание изменяется и подавляется определенная сенсорная активность. Во время сна наблюдается заметное снижение мышечной активности и взаимодействия с окружающей средой. Хотя сон отличается от бодрствования способностью реагировать на раздражители , он по-прежнему задействует активные паттерны мозга , что делает его более реактивным, чем кома или расстройства сознания. [1]
Сон происходит в повторяющиеся периоды , в течение которых организм переключается между двумя различными режимами: быстрым и медленным сном . Хотя REM означает «быстрое движение глаз», этот режим сна имеет множество других аспектов, включая виртуальный паралич тела. [2] Сны — это последовательность образов, идей, эмоций и ощущений, которые обычно непроизвольно возникают в уме на определенных стадиях сна.
Во время сна большинство систем организма находятся в анаболическом состоянии, помогая восстановить иммунную , нервную , скелетную и мышечную системы; [3] это жизненно важные процессы, которые поддерживают настроение, память и когнитивные функции и играют большую роль в функционировании эндокринной и иммунной систем . [4] Внутренние циркадные часы ежедневно способствуют сну ночью . Разнообразные цели и механизмы сна являются предметом продолжающихся серьезных исследований. [5] Сон — это высококонсервативное поведение на протяжении всей эволюции животных, [6], вероятно, насчитывающее сотни миллионов лет. [7]
Люди могут страдать от различных нарушений сна , включая такие нарушения сна, как бессонница , гиперсомния , нарколепсия и апноэ во сне ; парасомнии , такие как лунатизм и расстройство поведения во сне с быстрыми движениями глаз ; бруксизм ; и нарушения циркадного ритма сна . Использование искусственного света существенно изменило режим сна человечества. [8] Обычными источниками искусственного света являются наружное освещение и экраны электронных устройств, таких как смартфоны и телевизоры, которые излучают большое количество синего света — формы света, обычно связанной с дневным временем. Это нарушает высвобождение гормона мелатонина , необходимого для регулирования цикла сна . [9]
Наиболее выраженные физиологические изменения во сне происходят в головном мозге. [10] Мозг использует значительно меньше энергии во время сна, чем во время бодрствования, особенно во время медленного сна. В областях со сниженной активностью мозг восстанавливает запас аденозинтрифосфата (АТФ), молекулы, используемой для кратковременного хранения и транспортировки энергии. [11] При спокойном бодрствовании на мозг приходится 20% энергии, потребляемой организмом, поэтому это снижение оказывает заметное влияние на общее потребление энергии. [12]
Сон повышает сенсорный порог . Другими словами, спящие люди воспринимают меньше раздражителей, но, как правило, все еще могут реагировать на громкие звуки и другие заметные сенсорные события. [12] [10]
Во время медленноволнового сна люди выделяют всплески гормона роста . Весь сон, даже дневной, связан с секрецией пролактина . [13]
Ключевые физиологические методы мониторинга и измерения изменений во время сна включают электроэнцефалографию (ЭЭГ) мозговых волн , электроокулографию (ЭОГ) движений глаз и электромиографию (ЭМГ) активности скелетных мышц . Одновременный сбор этих измерений называется полисомнографией и может быть выполнен в специализированной лаборатории сна . [14] [15] Исследователи сна также используют упрощенную электрокардиографию (ЭКГ) для сердечной деятельности и актиграфию для двигательных движений. [15]
Электрическая активность, видимая на ЭЭГ, представляет собой мозговые волны. Амплитуда волн ЭЭГ определенной частоты соответствует различным моментам цикла сон-бодрствование, например сну, бодрствованию или засыпанию. [16] Альфа-, бета-, тета-, гамма- и дельта-волны наблюдаются на разных стадиях сна. Каждая форма волны поддерживает различную частоту и амплитуду. Альфа-волны наблюдаются, когда человек находится в состоянии покоя, но все еще находится в полном сознании. Их глаза могут быть закрыты, а все тело находится в относительном покое и неподвижно, при этом тело начинает замедляться. Бета-волны заменяют альфа-волны, когда человек находится во внимании, например, выполняет задачу или концентрируется на чем-то. Бета-волны состоят из самой высокой частоты и самой низкой амплитуды и возникают, когда человек полностью настороже. Гамма-волны наблюдаются, когда человек сильно сосредоточен на задаче или использует всю свою концентрацию. Тета-волны возникают в период бодрствования человека и продолжают переходить в стадию 1 сна и стадию 2. Волны дельта наблюдаются на стадиях 3 и 4 сна, когда человек находится в самом глубоком сне. [17]
Сон делится на два основных типа: сон с медленным движением глаз (медленный или медленный сон) и сон с быстрым движением глаз (БДГ). Не-быстрый и быстрый сон настолько различны, что физиологи идентифицируют их как отдельные поведенческие состояния. Сначала наступает медленный сон, а после переходного периода он называется медленным сном или глубоким сном. На этом этапе температура тела и частота сердечных сокращений падают, а мозг использует меньше энергии. [10] Быстрый сон, также известный как парадоксальный сон, занимает меньшую часть общего времени сна. Это основной повод для сновидений (или кошмаров ) и связан с десинхронизированными и быстрыми мозговыми волнами, движениями глаз, потерей мышечного тонуса [18] и приостановкой гомеостаза . [19]
Цикл чередования медленного и быстрого сна занимает в среднем 90 минут и повторяется 4–6 раз за хороший ночной сон. [15] [20] Американская академия медицины сна (AASM) делит NREM на три стадии: N1, N2 и N3, последнюю из которых также называют дельта-сном или медленноволновым сном . [21] Весь период обычно протекает в порядке: N1 → N2 → N3 → N2 → REM. Быстрый сон возникает, когда человек возвращается на стадию 2 или 1 из глубокого сна. [18] В начале ночи наблюдается большее количество глубокого сна (стадия N3), в то время как доля быстрого сна увеличивается в двух циклах непосредственно перед естественным пробуждением. [15]
Пробуждение может означать конец сна или просто момент, когда можно осмотреть окружающую среду и скорректировать положение тела, прежде чем снова заснуть. Спящие обычно просыпаются вскоре после окончания фазы быстрого сна, а иногда и в середине фазы быстрого сна. Внутренние циркадные показатели , наряду с успешным снижением гомеостатической потребности во сне, обычно приводят к пробуждению и окончанию цикла сна. [22] Пробуждение включает повышенную электрическую активацию в мозге, начиная с таламуса и распространяясь по всей коре . [22]
В обычную ночь сна бодрствующий человек проводит не так уж много времени. В различных исследованиях сна, проведенных с использованием электроэнцефалографии, было обнаружено, что женщины бодрствуют на 0–1% во время ночного сна, тогда как мужчины бодрствуют на 0–2% в это время. У взрослых бодрствование увеличивается, особенно в поздних циклах. Одно исследование показало, что время бодрствования составляет 3% в первом девяностоминутном цикле сна, 8% — во втором, 10% — в третьем, 12% — в четвертом и 13–14% — в пятом. Большая часть этого времени бодрствования приходится на время быстрого сна. [22]
Сегодня многие люди просыпаются по будильнику ; [23] однако люди также могут надежно просыпаться в определенное время без необходимости использования будильника. [22] Многие спят в рабочие дни по-разному, чем в выходные, и эта закономерность может привести к хронической циркадной десинхронизации. [24] [23] Многие люди регулярно смотрят телевизор и другие экраны перед сном, что может усугубить нарушение циркадного цикла. [25] [26] Научные исследования сна показали, что стадия сна при пробуждении является важным фактором усиления инерции сна . [27]
Детерминанты бодрости после пробуждения включают количество/качество сна, физическую активность накануне, богатый углеводами завтрак и низкий уровень глюкозы в крови на него. [28]
Время сна контролируется циркадными часами (Процесс C), гомеостазом сна и бодрствования (Процесс S) и в некоторой степени индивидуальной волей.
Время сна во многом зависит от гормональных сигналов циркадных часов, или Процесса С, сложной нейрохимической системы, которая использует сигналы из окружающей среды организма для воссоздания внутреннего ритма дня и ночи. Процесс С противодействует гомеостатическому стремлению ко сну днем (у дневных животных) и усиливает его ночью. [29] [24] Супрахиазматическое ядро (SCN), область мозга непосредственно над перекрестом зрительных нервов , в настоящее время считается наиболее важным связующим звеном для этого процесса; однако вторичные часовые системы были обнаружены по всему телу.
Организм, чьи циркадные часы демонстрируют регулярный ритм, соответствующий внешним сигналам, называется вовлеченным ; вовлеченный ритм сохраняется, даже если внешние сигналы внезапно исчезают. Если захваченного человека изолировать в бункере с постоянным светом или темнотой, он или она будет продолжать испытывать ритмичные повышения и понижения температуры тела и уровня мелатонина в течение периода, немного превышающего 24 часа. Ученые называют такие состояния свободным ходом циркадного ритма. В естественных условиях световые сигналы регулярно корректируют этот период в сторону уменьшения, чтобы он лучше соответствовал точным 24 часам земных суток. [23] [30] [31]
Циркадные часы оказывают постоянное влияние на организм, вызывая синусоидальные колебания температуры тела примерно между 36,2–37,2 °C. [31] [32] Супрахиазматическое ядро само по себе демонстрирует заметную колебательную активность, которая усиливается в течение субъективного дня (т. е. часть ритма, соответствующая дневному времени, независимо от того, точно или нет) и почти полностью снижается во время субъективной ночи. [33] Циркадный водитель ритма в супрахиазматическом ядре имеет прямую нервную связь с шишковидной железой , которая ночью выделяет гормон мелатонин . [33] Уровень кортизола обычно повышается в течение ночи, достигает пика в часы пробуждения и снижается в течение дня. [13] [34] Циркадная секреция пролактина начинается ближе к вечеру, особенно у женщин, и впоследствии усиливается секрецией, вызванной сном, достигая пика в середине ночи. Циркадный ритм оказывает некоторое влияние на ночную секрецию гормона роста. [13]
Циркадный ритм влияет на идеальное время эпизода восстановительного сна. [23] [35] Сонливость усиливается ночью. Быстрый сон происходит чаще во время минимума температуры тела в рамках циркадного цикла, тогда как медленный сон может происходить более независимо от циркадного времени. [31]
На внутренние циркадные часы сильно влияют изменения освещения, поскольку это основные подсказки о том, сколько сейчас времени. Воздействие даже небольшого количества света в ночное время может подавлять секрецию мелатонина, повышать температуру тела и бодрствовать. Короткие импульсы света в нужный момент циркадного цикла могут существенно «перезагрузить» внутренние часы. [32] Синий свет, в частности, оказывает наиболее сильное воздействие, [24] что приводит к опасениям, что использование экрана перед сном может помешать сну. [25]
Современные люди часто оказываются рассинхронизированными со своими внутренними циркадными часами из-за требований работы (особенно ночных смен ), дальних путешествий и влияния универсального внутреннего освещения. [31] Даже если у них дефицит сна или они чувствуют сонливость, людям может быть трудно уснуть на пике своего циркадного цикла. И наоборот, им может быть трудно проснуться в конце цикла. [22] Здоровый молодой взрослый человек, увлеченный солнцем, (в течение большей части года) засыпает через несколько часов после захода солнца, достигает минимальной температуры тела в 6 часов утра и просыпается через несколько часов после восхода солнца. [31]
Вообще говоря, чем дольше организм бодрствует, тем больше он испытывает потребность во сне («долг сна»). Этот драйвер сна называется Процессом S. Баланс между сном и бодрствованием регулируется процессом, называемым гомеостазом . Вызванное или предполагаемое отсутствие сна называется депривацией сна .
Процесс S управляется истощением гликогена и накоплением аденозина в переднем мозге, что растормаживает вентролатеральное преоптическое ядро , позволяя ингибировать восходящую ретикулярную активирующую систему . [36]
Депривация сна имеет тенденцию вызывать замедление мозговых волн в лобной коре , сокращение концентрации внимания, повышенную тревожность, ухудшение памяти и ворчливое настроение. И наоборот, хорошо отдохнувший организм имеет тенденцию улучшать память и настроение. [37] Нейрофизиологические и функциональные визуализирующие исследования показали, что лобные области мозга особенно чувствительны к гомеостатическому давлению сна. [38]
Существуют разногласия относительно того, сколько дефицита сна можно накопить, и накапливается ли дефицит сна по сравнению со средним количеством сна человека или каким-либо другим ориентиром. Также неясно, изменилась ли за последние десятилетия распространенность дефицита сна среди взрослых в промышленно развитых странах . Дефицит сна действительно имеет некоторые признаки кумулятивного характера. Однако субъективно люди достигают максимальной сонливости через 30 часов после пробуждения. [31] Вполне вероятно, что в западных обществах дети спят меньше, чем раньше. [39]
Одним из нейрохимических индикаторов недостатка сна является аденозин , нейромедиатор, который подавляет многие телесные процессы, связанные с бодрствованием. Уровни аденозина повышаются в коре и базальном отделе переднего мозга во время длительного бодрствования и снижаются в период восстановления сна, потенциально действуя как гомеостатический регулятор сна. [40] [41] Кофе , чай и другие источники кофеина временно блокируют действие аденозина, продлевают латентный период сна и снижают общее время и качество сна. [42]
На людей также влияют аспекты социального времени , такие как часы, когда другие люди бодрствуют, часы, когда требуется работа, время на часах и т. д. Часовые пояса , стандартное время, используемое для унификации времени для людей, находящихся в одном районе. , лишь приблизительно соответствуют естественному восходу и заходу солнца. Крайним примером примерного характера часовых поясов является Китай, страна, которая раньше охватывала пять часовых поясов, а теперь официально использует только один (UTC+8). [23]
При полифазном сне организм засыпает несколько раз в 24-часовом цикле, тогда как при монофазном сне это происходит сразу. В экспериментальных условиях люди склонны чаще чередовать сон и бодрствование (т. е. демонстрируют более полифазный сон), если им нечем заняться. [31] Учитывая 14-часовой период темноты в экспериментальных условиях, люди склонны к бимодальному сну, с двумя периодами сна, сосредоточенными в начале и в конце темного времени. Бимодальный сон у людей был более распространен до промышленной революции . [34]
Различные характерные режимы сна, такие как привычные так называемые « жаворонок » и « сова », называются хронотипами . Генетика и пол оказывают определенное влияние на хронотип, но также и привычки. Хронотип также может меняться в течение жизни человека. Семилетние дети лучше склонны просыпаться рано утром, чем пятнадцатилетние. [24] [23] Хронотипы, выходящие далеко за пределы нормального диапазона, называются нарушениями циркадного ритма сна. [43]
Сон — это короткие периоды сна, которые можно использовать в дневное время, часто для того, чтобы получить необходимое количество отдыха. Дневной сон часто ассоциируется с детством, но около трети взрослых американцев спят в нем ежедневно. Оптимальная продолжительность сна составляет около 10–20 минут, поскольку исследователи доказали, что для перехода в медленноволновой сон — самый глубокий период сна — требуется не менее 30 минут. [44] Слишком долгий сон и вход в медленные волновые циклы могут затруднить пробуждение после сна и оставить у человека чувство беспокойства. Этот период сонливости называется инерцией сна .
Привычка к сиесте недавно была связана со снижением коронарной смертности на 37%, возможно, из-за снижения сердечно-сосудистого стресса, опосредованного дневным сном. [45] Короткий сон в полдень и легкие вечерние упражнения оказались эффективными для улучшения сна, когнитивных задач и психического здоровья у пожилых людей. [46]
Монозиготные (идентичные), но не дизиготные (разнояйцевые) близнецы, как правило, имеют схожие привычки сна. Нейротрансмиттеры, молекулы, производство которых можно проследить до конкретных генов, являются одним из генетических факторов, влияющих на сон, которые можно проанализировать. Циркадные часы имеют свой собственный набор генов. [47] Гены, которые могут влиять на сон, включают ABCC9 , DEC2 , рецептор дофамина D2 [48] и варианты, близкие к PAX 8 и VRK2 . [49] Хотя последние были обнаружены в исследовании GWAS , которое в первую очередь выявляет корреляции (но не обязательно причинно-следственную связь), было показано, что другие гены оказывают более прямое влияние. Например, мыши, лишенные дигидропиримидиндегидрогеназы (Dpyd), спали на 78,4 минуты меньше во время периода выключения света, чем мыши дикого типа. Dpyd кодирует фермент , ограничивающий скорость метаболизма, который катаболизирует урацил и тимидин до β- аланина , тормозного нейротрансмиттера . Это также подтверждает роль β-аланина как нейромедиатора, который способствует сну у мышей. [50]
Семейный естественный короткий сон — это редкая генетическая, обычно наследуемая черта , при которой человек спит меньше часов, чем в среднем, не страдая от дневной сонливости или других последствий лишения сна . Этот процесс совершенно естественен для такого типа людей и вызван определенными генетическими мутациями. [51] [52] [53] [54] Человек с этой чертой известен как «от природы малоспящий». [55]
Это состояние не следует путать с преднамеренным лишением сна, которое оставляет такие симптомы, как раздражительность или временное нарушение когнитивных способностей, у людей, предрасположенных спать нормальное количество времени, но не у людей с FNSS. [56] [57] [58]
Этот тип сна не считается генетическим заболеванием, а скорее генетической доброкачественной чертой. [59]Гены DEC2 , ADRB1 , NPSR1 и GRM1 участвуют в обеспечении короткого сна. [60]
Качество сна можно оценивать с объективной и субъективной точки зрения. Объективное качество сна показывает, насколько трудно человеку заснуть и оставаться в спящем состоянии и сколько раз он просыпается за одну ночь. Плохое качество сна нарушает цикл перехода между различными стадиями сна. [61] Субъективное качество сна, в свою очередь, означает ощущение отдохнувшего и восстановленного после пробуждения ото сна. Исследование А. Харви и соавт. (2002) обнаружили, что страдающие бессонницей более требовательны в оценке качества сна, чем люди, у которых не было проблем со сном. [62]
Гомеостатическая склонность ко сну (потребность во сне как функция количества времени, прошедшего с момента последнего эпизода адекватного сна) должна быть сбалансирована с циркадным элементом для удовлетворительного сна. [63] [64] Наряду с соответствующими сообщениями циркадных часов это сообщает организму, что ему нужно спать. [65] Время считается правильным, когда следующие два циркадных маркера возникают после середины эпизода сна и перед пробуждением: [35] максимальная концентрация гормона мелатонина и минимальная внутренняя температура тела.
Потребности человека во сне различаются в зависимости от возраста и у разных людей; [68] сон считается адекватным, если нет дневной сонливости или дисфункции. [69] Более того, продолжительность сна, о которой сообщают сами люди, лишь умеренно коррелирует с фактическим временем сна, измеренным с помощью актиграфии , [70] и те, кто страдает от неправильного восприятия состояния сна, обычно могут сообщать, что спали только четыре часа, несмотря на то, что спали полные восемь часов. [71] [72] [73]
Исследователи обнаружили, что сон по 6–7 часов каждую ночь коррелирует с долголетием и здоровьем сердца у людей, хотя в причинно-следственной связи этой взаимосвязи могут быть задействованы многие основные факторы. [74] [75] [76] [77] [49] [78] [79]
Кроме того, трудности со сном связаны с психическими расстройствами, такими как депрессия , алкоголизм и биполярное расстройство . [80] До 90 процентов взрослых, страдающих депрессией, имеют проблемы со сном. Нарушение регуляции, выявляемое с помощью ЭЭГ, включает нарушения непрерывности сна, снижение дельта-сна и изменение паттернов быстрого сна в отношении латентного периода, распределения в течение ночи и плотности движений глаз. [81]
Продолжительность сна также может меняться в зависимости от сезона. До 90% людей отмечают увеличение продолжительности сна зимой, что может привести к более выраженным сезонным аффективным расстройствам . [82] [83]
К тому времени, когда младенцы достигают двухлетнего возраста, размер их мозга достигает 90 процентов от размера мозга взрослого; [84] большая часть этого роста мозга произошла в период жизни с самой высокой скоростью сна. Часы, которые дети проводят во сне, влияют на их способность выполнять когнитивные задачи. [85] [86] Дети, которые спят всю ночь и имеют мало эпизодов ночных пробуждений, имеют более высокие когнитивные способности и более легкий темперамент, чем другие дети. [86] [87] [88]
Сон также влияет на развитие речи. Чтобы проверить это, исследователи обучали младенцев искусственному языку и наблюдали за тем, как они запоминают правила этого языка. [89] Младенцы, которые заснули в течение четырех часов после изучения языка, могли лучше запомнить правила языка, в то время как младенцы, которые бодрствовали дольше, также не помнили эти правила. Существует также связь между словарным запасом младенцев и сном: младенцы, которые спят дольше ночью в 12 месяцев, имеют лучший словарный запас в 26 месяцев. [88]
Детям может быть очень полезен структурированный режим сна. В семьях это может выглядеть по-разному, но обычно состоит из набора ритуалов, таких как чтение сказки на ночь, принятие ванны, чистка зубов, а также может включать в себя проявление привязанности родителя к ребенку, такое как объятие или поцелуй перед сном. . Распорядок дня перед сном также будет включать определенное время, в течение которого ребенок должен находиться в постели, готовый ко сну. Наличие надежного режима сна может помочь улучшить качество сна ребенка, а также подготовить его к выработке и сохранению здоровых привычек гигиены сна в будущем. [90]
Детям необходимо много часов сна в день, чтобы нормально развиваться и функционировать: до 18 часов для новорожденных , причем с возрастом этот показатель снижается. [65] В начале 2015 года, после двухлетнего исследования, [91] Национальный фонд сна США объявил о новых пересмотренных рекомендациях, как показано в таблице ниже.
Сон может способствовать синтезу молекул, которые помогают восстанавливать и защищать мозг от конечных продуктов метаболизма, образующихся во время бодрствования. [92] Анаболические гормоны, такие как гормоны роста , секретируются преимущественно во время сна. Концентрация гликогена в мозгу увеличивается во время сна и истощается в результате метаболизма во время бодрствования. [93]
Физический организм человека восстанавливается во время сна, происходящего преимущественно во время медленноволнового сна, во время которого снижается температура тела, частота сердечных сокращений и потребление кислорода мозгом. И в мозге, и в теле снижение скорости метаболизма позволяет компенсировать восстановительные процессы. [93] Мозгу для восстановления необходим сон, тогда как в остальном теле эти процессы могут происходить во время спокойного бодрствования. [94] Основной функцией сна может быть его восстанавливающее воздействие на мозг: «Сон принадлежит мозгу, осуществляется мозгом и для мозга». [95] Эта теория подкрепляется тем фактом, что сон является необходимым поведением для большинства представителей животного мира, включая некоторых из наименее развитых животных, у которых нет потребности в других функциях сна, таких как консолидация памяти или сновидения. [6]
Широко признано, что сон должен способствовать формированию долговременной памяти и, как правило, увеличению воспоминаний о предыдущих знаниях и опыте. Однако его польза, по-видимому, зависит от фазы сна и типа памяти. [96] Например, декларативные и процедурные задачи по воспроизведению памяти, применяемые в раннем и позднем ночном сне, а также в условиях, контролируемых бодрствованием, показали, что декларативная память лучше улучшается во время раннего сна (преобладает SWS), тогда как процедурная память во время позднего сна. (преобладает фаза быстрого сна). [97] [98]
Что касается декларативной памяти, функциональная роль SWS связана с воспроизведением в гиппокампе ранее закодированных нейронных паттернов, которые, по-видимому, способствуют консолидации долговременной памяти. [97] [98] Это предположение основано на гипотезе консолидации активной системы, которая утверждает, что повторяющиеся реактивации вновь закодированной информации в гиппокампе во время медленных колебаний в медленном сне опосредуют стабилизацию и постепенную интеграцию декларативной памяти с ранее существовавшими сетями знаний. на корковом уровне. [99] Предполагается, что гиппокамп может хранить информацию только временно и с высокой скоростью обучения, тогда как неокортекс связан с долговременным хранением и медленной скоростью обучения. [97] [98] [100] [101] [102] Этот диалог между гиппокампом и неокортексом происходит параллельно с островолновыми пульсациями гиппокампа и таламо-кортикальными веретенами , синхронно, что приводит к формированию события веретено-пульсации, которое кажется быть предпосылкой формирования долговременной памяти. [98] [100] [102] [103]
Реактивация памяти также происходит во время бодрствования, и ее функция связана с обновлением реактивированной памяти вновь закодированной информацией, тогда как реактивация во время СВС представляется решающей для стабилизации памяти. [98] На основании экспериментов по целевой реактивации памяти (TMR), в которых используются связанные сигналы памяти для запуска следов воспоминаний во время сна, несколько исследований подтверждают важность ночных реактиваций для формирования устойчивых воспоминаний в неокортикальных сетях, а также подчеркивают возможность повышения производительности памяти людей при декларативных воспоминаниях. [97] [101] [102] [103] [104]
Более того, ночная реактивация, по-видимому, имеет те же нейронные колебательные паттерны, что и реактивация во время бодрствования, — процессы, которые могут координироваться тета-активностью . [105] Во время бодрствования тета-колебания часто были связаны с успешным выполнением задач, связанных с памятью, а реактивация памяти с помощью сигналов во время сна показала, что тета-активность значительно сильнее при последующем распознавании стимулов с сигналами по сравнению с стимулами без сигналов, что, возможно, указывает на усиление следов памяти и лексической интеграции посредством подсказок во время сна. [106] Тем не менее, благоприятный эффект TMR на консолидацию памяти, по-видимому, проявляется только в том случае, если вызванные воспоминания могут быть связаны с предшествующими знаниями. [107]
Во время сна, особенно быстрого сна, люди склонны видеть сны. Это неуловимые и по большей части непредсказуемые переживания от первого лица, которые кажутся сновидцу логичными и реалистичными, пока они происходят, несмотря на их часто причудливые, иррациональные и/или сюрреалистические качества, которые становятся очевидными при оценке после пробуждения. Сны часто органично включают в себя концепции, ситуации, людей и объекты в сознании человека, которые обычно не сочетаются друг с другом. Они могут включать в себя очевидные ощущения всех типов, особенно зрение и движение. [108]
Сны имеют тенденцию быстро исчезать из памяти после пробуждения. Некоторые люди предпочитают вести дневник сновидений , который, по их мнению, помогает им запоминать сны и облегчает способность переживать осознанные сновидения .
Осознанный сон — это тип сна, в котором сновидец осознает, что он видит сон во время сна. В предварительном исследовании сновидцы смогли сознательно общаться с экспериментаторами посредством движений глаз или сигналов лицевых мышц, а также понимать сложные вопросы и использовать рабочую память. [109]
Люди выдвинули множество гипотез о функциях сновидения. Зигмунд Фрейд постулировал, что сны являются символическим выражением неудовлетворенных желаний, которые были отнесены к бессознательному , и он использовал интерпретацию сновидений в форме психоанализа , пытаясь раскрыть эти желания. [110]
Как ни странно, эрекция полового члена во время сна во время сексуальных снов встречается не чаще, чем во время других снов. [111] Парасимпатическая нервная система испытывает повышенную активность во время быстрого сна, что может вызвать эрекцию полового члена или клитора. У мужчин от 80% до 95% быстрого сна обычно сопровождается частичной или полной эрекцией полового члена, в то время как только около 12% мужских снов содержат сексуальный контент. [112]
Бессонница — это общий термин, обозначающий трудности с засыпанием и/или сохранением сна. Бессонница является наиболее распространенной проблемой со сном: многие взрослые сообщают о периодической бессоннице, а 10–15% сообщают о хроническом заболевании. [113] Бессонница может иметь множество различных причин, включая психологический стресс , плохую среду для сна, непостоянный график сна или чрезмерную умственную или физическую стимуляцию за несколько часов до сна. Бессонницу часто лечат с помощью поведенческих изменений, таких как соблюдение регулярного графика сна, избегание стимулирующих или стрессовых действий перед сном и сокращение потребления стимуляторов, таких как кофеин. Условия для сна можно улучшить, установив тяжелые шторы, защищающие от солнечного света, и не допуская попадания компьютеров, телевизоров и рабочих материалов в спальную зону.
Обзор опубликованных научных исследований 2010 года показал, что физические упражнения в целом улучшают сон у большинства людей и помогают при расстройствах сна, таких как бессонница. Оптимальное время для занятий спортом может составлять от 4 до 8 часов перед сном, хотя занятия спортом полезны в любое время суток, за исключением тяжелых упражнений, выполняемых незадолго до сна, которые могут нарушить сон. Однако недостаточно доказательств, чтобы сделать подробные выводы о взаимосвязи между физическими упражнениями и сном. [114] Небензодиазепиновые снотворные препараты, такие как Ambien , Imovane и Lunesta (также известные как «Z-препараты»), хотя первоначально считалось, что они лучше и безопаснее, чем предыдущие поколения седативных средств , включая бензодиазепины , теперь известно, что они почти полностью по фармакодинамике они аналогичны бензодиазепинам , различаются только на молекулярном уровне по химической структуре и, следовательно, обладают сходными преимуществами, побочными эффектами и рисками. [115] [116] Белый шум кажется многообещающим средством лечения бессонницы . [117]
Низкое качество сна связано с такими заболеваниями, как сердечно-сосудистые заболевания , ожирение и психические заболевания . Хотя плохой сон распространен среди людей с сердечно-сосудистыми заболеваниями, некоторые исследования показывают, что плохой сон может быть одной из причин. Короткая продолжительность сна менее семи часов коррелирует с ишемической болезнью сердца и повышенным риском смерти от ишемической болезни сердца. Продолжительность сна более девяти часов также коррелирует с ишемической болезнью сердца, а также инсультом и сердечно-сосудистыми событиями. [118] [119] [120] [121]
Как у детей, так и у взрослых короткая продолжительность сна связана с повышенным риском ожирения, причем различные исследования сообщают о повышенном риске на 45–55%. С ожирением связаны и другие аспекты здоровья сна, в том числе дневной сон, время сна, вариабельность времени сна и низкая эффективность сна. Однако продолжительность сна является наиболее изученной на предмет ее влияния на ожирение. [118]
Проблемы со сном часто рассматриваются как симптом психического заболевания, а не как причинный фактор. Однако все больше данных свидетельствует о том, что они являются одновременно причиной и симптомом психического заболевания. Бессонница является важным предиктором большого депрессивного расстройства ; метаанализ 170 000 человек показал , что бессонница в начале периода исследования указывает на более чем двукратное увеличение риска развития большого депрессивного расстройства. Некоторые исследования также указали на корреляцию между бессонницей и тревогой , посттравматическим стрессовым расстройством и самоубийством . Нарушения сна могут увеличить риск психоза и усугубить тяжесть психотических эпизодов. [118]
Исследования сна также показывают различия между расами и классами. Короткий сон и плохой сон наблюдаются чаще у представителей этнических меньшинств, чем у белых. Афроамериканцы сообщают, что испытывают кратковременный сон в пять раз чаще, чем белые, возможно, в результате социальных факторов и факторов окружающей среды. У чернокожих детей и детей из неблагополучных районов уровень апноэ во сне гораздо выше, чем у белых детей, и они хуже реагируют на лечение. [122]
Здоровье сна можно улучшить, соблюдая правила гигиены сна. Соблюдение правил гигиены сна может помочь улучшить ваше физическое и психическое здоровье, обеспечив вашему телу необходимое омоложение, которое может обеспечить только спокойный сон. [123] Некоторые способы улучшить здоровье сна включают в себя ложиться спать в одно и то же время каждую ночь, избегать использования любых электронных устройств, таких как телевизоры, в спальне, выполнять адекватные физические упражнения в течение дня и избегать употребления кофеина за несколько часов до сна. Еще один способ значительно улучшить гигиену сна — создать спокойную и расслабляющую среду для сна. Сон в темной и чистой комнате с такими вещами, как генератор белого шума, может способствовать спокойному сну. [124]
Препараты, вызывающие сон, известные как снотворные , включают бензодиазепины (хотя они мешают фазе быстрого сна); [125] небензодиазепиновые снотворные средства, такие как эсзопиклон (Lunesta), залеплон (Sonata) и золпидем (Ambien); антигистаминные средства , такие как дифенгидрамин (Бенадрил) и доксиламин ; алкоголь (этанол) (который оказывает возбуждающее действие позже ночью и мешает фазе быстрого сна) [125] барбитураты (с теми же проблемами), мелатонин (компонент циркадных часов) [126] и каннабис (который может также мешают фазе быстрого сна). [127] Некоторые опиоиды (включая морфин , кодеин , героин и оксикодон ) также вызывают сон и могут нарушать структуру сна и распределение стадий сна. [128] Интересно, что эндогенно вырабатываемый препарат гамма-гидроксибутират (ГОМК) способен обеспечивать высококачественный сон, неотличимый от естественной архитектуры сна у людей. [129]
Стимуляторы , которые препятствуют сну, включают кофеин , антагонист аденозина ; амфетамин , метамфетамин , МДМА , эмпатоген-энтактогены и родственные им наркотики; кокаин , который может изменять циркадный ритм, [130] [131] и метилфенидат , который действует аналогичным образом; и эугероические препараты, такие как модафинил и армодафинил , механизмы действия которых плохо изучены. Потребление большого количества стимулирующего кофеина может привести к нарушению режима сна, а иногда и к лишению сна. Этот порочный круг может привести к сонливости, которая затем может привести к более высокому потреблению кофеина, чтобы не заснуть на следующий день. Этот цикл может привести к снижению когнитивных функций и общему ощущению усталости. [132]
Некоторые лекарства могут изменять структуру сна, не подавляя и не вызывая сон. Было показано, что лекарства, которые усиливают или ингибируют секрецию эндокринной и иммунной систем, связанные с определенными стадиями сна, изменяют архитектуру сна. [133] [134] Было показано , что агонист рецептора рилизинг-гормона гормона роста МК-677 увеличивает скорость сна у пожилых людей, а также стадию IV сна у молодых людей примерно на 50%. [135]
Выбор диеты и питания может повлиять на продолжительность и качество сна. Один обзор 2016 года показал, что диета с высоким содержанием углеводов способствует более короткому засыпанию и большей продолжительности сна, чем диета с высоким содержанием жиров. [136] Исследование 2012 года показало, что для улучшения качества сна необходимы смешанные микроэлементы и макронутриенты . [137] Разнообразная диета, содержащая свежие фрукты и овощи, продукты с низким содержанием насыщенных жиров и цельнозерновые продукты, может быть оптимальной для людей, стремящихся улучшить качество сна. [136] Для лучшего определения влияния диеты на качество сна необходимы высококачественные клинические исследования долгосрочной диетической практики. [136]
Исследования показывают, что характер сна значительно различается в зависимости от культуры. [138] [139] [140] Наиболее разительные различия наблюдаются между обществами, имеющими обильные источники искусственного света, и теми, у которых их нет. Основное различие, по-видимому, заключается в том, что в досветовых культурах характер сна был более разбитым. Например, люди без искусственного освещения могут заснуть гораздо раньше после захода солнца, но затем просыпаться несколько раз за ночь, перемежая свой сон периодами бодрствования, которые могут длиться несколько часов. [138] В доиндустриальной Европе двухфазный (бимодальный) сон считался нормой. Наступление сна определялось не установленным временем сна, а тем, были ли дела. [141]
Границы между сном и бодрствованием в этих обществах размыты. Некоторые наблюдатели полагают, что ночной сон в этих обществах чаще всего делится на два основных периода: первый характеризуется преимущественно глубоким сном, а второй – быстрым сном. [138]
В некоторых обществах наблюдается фрагментированный режим сна, при котором люди спят в любое время дня и ночи в течение более коротких периодов времени. Во многих кочевых обществах или обществах охотников-собирателей люди то и дело спят в течение дня или ночи, в зависимости от того, что происходит. Обильное искусственное освещение было доступно на промышленно развитом Западе, по крайней мере, с середины XIX века, и режим сна значительно изменился везде, где было введено освещение. Как правило, люди спят более концентрированно всю ночь, ложась спать гораздо позже, хотя это не всегда так. [138]
Историк А. Роджер Экирх считает, что традиционная модель « сегментированного сна », как ее называют, начала исчезать среди городского высшего класса Европы в конце 17 века, и эти изменения распространились в течение следующих 200 лет; к 1920-м годам «идея первого и второго сна полностью исчезла из нашего социального сознания». [142] [143] Экирх объясняет это изменение увеличением «уличного освещения, домашнего освещения и ростом числа кофеен», что постепенно сделало ночное время законным временем для активности, сократив время, доступное для отдыха. [143] Сегодня в большинстве обществ люди спят ночью, но в очень жарком климате они могут спать и днем. [144] Во время Рамадана многие мусульмане спят днем, а не ночью. [145]
В некоторых обществах люди спят как минимум с одним человеком (иногда со многими) или с животными. В других культурах люди редко спят с кем-либо, кроме интимного партнера. Почти во всех обществах спящие партнеры строго регулируются социальными стандартами. Например, человек может спать только с ближайшими родственниками , расширенной семьей , супругом или романтическим партнером, детьми, детьми определенного возраста, детьми определенного пола, сверстниками определенного пола, друзьями, сверстниками равного социального ранга. , или вообще ни с кем. Сон может быть временем активного общения, в зависимости от групп сна, без ограничений по шуму или активности. [138]
Люди спят в разных местах. Некоторые спят прямо на земле; другие на шкуре или одеяле; другие спят на платформах или кроватях . Кто-то спит на одеялах, кто-то на подушках, кто-то с простыми подголовниками, кто-то без поддержки головы. Этот выбор определяется множеством факторов, таких как климат, защита от хищников, тип жилья, технология, личные предпочтения и распространенность вредителей. [138]
С древних времен в культуре сон считался похожим на смерть; [146] В греческой мифологии Гипнос (бог сна) и Танатос ( бог смерти) считались детьми Никс (богини ночи). [146] Джон Донн , Сэмюэл Тейлор Кольридж , Перси Биши Шелли , Джон Китс и другие поэты написали стихи о взаимосвязи между сном и смертью. [146] Шелли описывает их как «таких мимолетных, странных и чудесных!» [146] Китс аналогичным образом ставит вопрос: «Может ли смерть быть сном, когда жизнь — всего лишь сон». [147] Многие люди считают смерть во сне самым мирным способом умереть. [146] Такие фразы, как «крепкий сон» и « покойся с миром », часто используются в отношении смерти, [146] возможно, в попытке уменьшить ее окончательность. [146] Сон и сновидения иногда рассматривались как потенциальные возможности для визионерских переживаний. В средневековой ирландской традиции, чтобы стать фили , поэт должен был пройти ритуал, называемый имбас фороснай , во время которого он впадал в мантический, трансоподобный сон. [148] [149]
Было рассказано много культурных историй о людях, которые засыпали на продолжительные периоды времени. [150] [151] Самая ранняя из этих историй — древнегреческая легенда об Эпимениде Кносском . [150] [152] [153] [154] Согласно биографу Диогену Лаэртию , Эпименид был пастухом на греческом острове Крит . [150] [155] Однажды одна из его овец пропала, и он пошел ее искать, но устал и заснул в пещере под горой Ида . [150] [155] Когда он проснулся, он продолжил поиски овцы, но не смог ее найти, [150] [155] поэтому он вернулся на свою старую ферму только для того, чтобы обнаружить, что теперь она находится в новом владельце. [150] [155] Он поехал в свой родной город, но обнаружил, что там его никто не знает. [150] Наконец он встретил своего младшего брата, который уже был стариком, [150] [155] и узнал, что тот спал в пещере пятьдесят семь лет. [150] [155]
Гораздо более известным примером «долгого сна» сегодня является христианская легенда о семи спящих в Эфесе , [150] в которой семь христиан убегают в пещеру во времена язычества, чтобы избежать преследований , [150] но засыпают и проснулись 360 лет спустя и, к своему удивлению, обнаружили, что Римская империя теперь является преимущественно христианской. [150] Рассказ американского писателя Вашингтона Ирвинга « Рип Ван Винкль », впервые опубликованный в 1819 году в его сборнике рассказов «Книга эскизов Джеффри Крайона», Гент. , [151] [156] рассказывает о человеке из колониальной Америки по имени Рип Ван Винкль, который засыпает на одной из гор Катскилл и просыпается двадцать лет спустя после американской революции . [151] Эта история сейчас считается одной из величайших классиков американской литературы . [151]
Являясь измененным состоянием сознания , глубокий сон без сновидений использовался как способ исследования сознания и квалиа животных /человека . Понимание различий между живым спящим мозгом и его бодрствующим состоянием и переходным периодом может иметь значение для потенциальных объяснений человеческого субъективного опыта, так называемой трудной проблемы сознания , часто делегируемой в сферу философии , включая нейрофилософию [157] [157] [157] . 158] [159] [160] (или, в некоторых случаях, к религии и подобным подходам).
О тематических изображениях сна в искусстве врач и исследователь сна Меир Крюгер писал: «[Художники] сильно увлекаются мифологией, снами, религиозными темами, параллелями между сном и смертью, вознаграждением, отказом от сознательного контроля, исцелением, изображением. невинности, спокойствия и эротики». [161]
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )«...внезапное появление ярких ночей в те часы, когда должно быть темно, нарушило тонко поставленную систему жизни.
... значительная гомеостатическая и циркадная модуляция структуры сна, при этом наибольшая эффективность сна наблюдается в эпизодах сна, включающих максимум мелатонина и минимум внутренней температуры тела.
Таким образом, сдвиг вечернего времени сна в разных когортах привел к существенному уменьшению продолжительности сна у детей младшего возраста в период с 1970-х по 1990-е годы... [] Более либеральное отношение родителей к вечернему времени сна в последние десятилетия скорее всего, ответственен за сдвиг времени сна и уменьшение продолжительности сна...
Раннее начало CRSD, простота диагностики, высокая частота неправильного диагноза и ошибочного лечения, потенциально вредные психологические и адаптационные последствия, а также доступность многообещающих методов лечения — все это указывает на важность повышения осведомленности об этих расстройствах.
Закрепление сна длительностью 8 ч и более наблюдается только в том случае, если сон начинается примерно за 6–8 ч до надира температуры.
Последняя рецензия: 14 сентября 2022 г. Источник: Национальный центр профилактики хронических заболеваний и укрепления здоровья, Отдел здравоохранения населения.
Рип Ван Винкль.