Как спалось?

Долгое время считалось, что сон человека подчинен световому дню, но сейчас чаще говорят, что засыпание предков было связано с температурой, а не количеством света. Например, в эпоху неолита (примерно 10 200 г. до н. э.) наши предки ложились спать через пару часов после заката, то есть, когда холодало. Это при условии, что нет угрозы нападения хищников или соседнего племени.

Циркадные ритмы сформировались в ходе эволюции для того, чтобы сохранить вид: шансы племени на выживание выше, если ложиться спать не одновременно, а по очереди. Часть племени оставалась на страже ночью, часть вставала пораньше, чтобы подготовиться к пробуждению основного состава. А большинство вставали и отходили ко сну не слишком рано и не слишком поздно.

В подтверждение этих предположений, в 2017 году был обнаружен «ген сов» – особый вариант гена CRY1 с более длинным циркадным ритмом, который позволяет совам дольше бодрствовать ночью. При этом у сов фазы сна задерживаются, циркадный ритм замедлен и удлинен на 30 минут. И, если у большинства людей уровень мелатонина начинает расти к 21-22 часам, то у «генетических сов» мелатонин повышается только в 2-3 часа ночи. Так что, совы и жаворонки – это не миф.

Повлиять на свои биоритмы можно, если в этом есть сильная необходимость, но на непродолжительное время. В итоге все вернется в свой ритм при первой же возможности.

Физиология сна

Понимаю, что некоторых может напугать заглавие «физиология сна». Спешу успокоить: обсудим только базовые понятия. Они нужны, чтобы хорошо понимать, как мы вообще спим с точки зрения нашего организма. Не к экзамену ведь готовимся. Тут задача куда серьезнее: надо научиться хорошо спать!

Итак, поговорим о центрах сна и бодрствования, о «дневных» и «ночных» клетках и связи с «внутренним миром».

Ретикулярная формация

Центральное место, которое связывают со сном и бодрствованием – ядра ретикулярной формации в продолговатом мозге и мосте. Они находятся в стволе головного мозга (место перехода спинного мозга в полушария).

Центр бодрствования – ретикулярные ядра моста. Их отростки, то есть аксоны, широко разветвляются по нервной системе. Они принимают участие в восприятии, мышлении, эмоциях, движении. В общем, деловые.

Любая стимуляция извне (шум, свет, прикосновение) приводит к активации ядер моста. А они в свою очередь сообщают организму, что нужно срочно прийти в тонус. За пробуждение, то есть стимуляцию симпатической («бей-беги») нервной системы, отвечает нейромедиатор норадреналин.

Центр сна находится здесь же, в срединной части ствола мозга, в эпифизе, который вырабатывает серотонин.

– Но постойте! – скажете вы. – Серотонин это не про сон, это, наоборот, про активность.

И будете правы, но только отчасти. Сейчас разберемся.

Гипоталамус

Выше мы проговорили, что в мозге человека имеются центры сна и бодрствования. Однако, мы знаем, что наш мозг работает едино, ведь в мозге все связано. То есть за одну функцию отвечает несколько отделов и один отдел отвечает за множество функций. Итак, ретикулярная формация не единственной место, которое участвует в процессах сна и бодрствования.

Еще одна важная в этом деле структура мозга – гипоталамус. Гипоталамус тоже находится в стволе мозга, но уже в промежуточном отделе. Гипоталамус имеет нервные клетки, активные днем, и клетки, активные ночью. «Дневные» клетки посылают сигналы в центры бодрствования, «ночные» работают с центрами сна.

Но как гипоталамус узнает, когда день, а когда ночь?

Регуляция происходит при помощи супрахиазматического ядра. Это древняя зрительная структура, грубо говоря. Нервные клетки этого ядра отслеживают суточные ритмы освещенности. То есть, собственно, супрахиазматическое ядро и контролирует наш 24-часовой ритм, он же циркадный ритм, он же биологические часы.

Сигнал об отсутствии света идет от нейронов сетчатки глаза через гипоталамус в эпифиз, где в течение дня вырабатывался серотонин. Серотонин толкает ГАМК-нейроны (нейроны торможения нервной системы), сообщает им, что пора бы сворачивать активность. И начинается затухание восприятия внешних факторов. А вот уже в темноте из серотонина синтезируется так называемый «гормон сна». Оказывается, серотонин – нейромедиатор-хамелеон, днем он выступает за любую активность, а ночью перевоплощается в мелатонин.

Но мелатонин вырабатывается не постоянно в течение дня. Сначала должна накопиться усталость. За неё отвечает нейромедиатор аденозин. Аденозин ингибирует (захватывает) молекулы, высвобождающиеся во время активного бодрствования. То есть собирает в одну кучу отходы жизнедеятельности мозга. Таким образом, побочные продукты потребления организмом энергии накапливаются, и мы испытываем усталость.