Навіщо нам спати? Швидкий і повільний сон

Чому тривале недосипання призводить до ускладнень зі здоров'ям?

У цьому інтерв’ю доктор Джина По з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі розповідає News-Medical про те, чому ми спимо, і про важливість швидкого сну для розвитку мозку.

Сон має вирішальне значення для нашого повсякденного здоров’я. Що спровокувало ваше дослідження сну?

Ми провели це дослідження, тому що існує багато теорій щодо функції сну, але попередній аналіз виявив суперечливі взаємозв’язку, засновані на розмірі мозку або метаболізмі, тому ми вирішили провести ретельний аналіз усіх параметрів, заснованих на масштабі та протягом що раніше не розглянутої тривалості життя.

Ми зробили це, тому що знали про важливу функцію сну для розвитку. Ми виявили раптовий перехід, і ясність результату була несподіваною. Ці дані дали нам важливий принцип, який ніхто не бачив раніше, тому що вони не дивилися на нього так само як ми – вони не дивилися на розмір мозку і швидкий сон проти повільного сну в процесі розвитку.

Чому тривале недосипання призводить до ускладнень зі здоров’ям? Чи можете ви описати деякі з цих проблем зі здоров’ям?

Інші великі дослідники показали, що як тривале недосипання (наприклад, у щурів і мишей), так і навіть дуже короткочасне порушення сну у людей порушує фундаментальні фізіологічні процеси, важливі для життя, такі як метаболізм.

Швидкість метаболізму щурів, позбавлених сну, збільшується, а метаболізм і зниження терморегуляції – один з перших ознак депривації швидкого сну. У людей навіть одна ніч порушення сну тимчасово змінює наш метаболізм.

У мишей навіть 6-годинне позбавлення сну запускає процес загибелі нейрональних клітин в деяких ключових областях мозку – процес, який, на щастя, може бути врятований введенням антиоксидантів, – але якщо антиоксиданти не вводяться (в дієті або інакше), тоді смерть клітин буде постійною.

На щурах було показано, що нейрогенез (народження нового нейрона) в одній з небагатьох областей мозку, яка піддається оновленню протягом усього життя – структура навчання і пам’яті гіпокампу – зупиняється через недосипання. (Нейрогенез в гіпокампі також значно сповільнюється при депресії та променевої терапії).

Ті, у кого синдром обструктивного апное уві сні, у яких часті перерви уві сні через те, що їм доводиться прокидатися для відновлення дихання, також мають недостатність функції гіпокампа. Вони також схильні до вищого ризику інсульту та оцінюються в діапазоні легкої деменції до лікування апное.

Діти з синдромом обструктивний апное уві сні значно гірше вчаться в школі та мають ризик інших серйозних ускладнень зі здоров’ям. Дослідження, яке зараз проводиться доктором філософії. Кандидат Емілі Хокет з Технологічного інституту Джорджії виявила, що навіть значні коливання часу, протягом якого дорослий лягає спати щоночі, пов’язані з гіршими результатами тестів на деменцію.

Причини цих проблем зі здоров’ям виявляються розумними науковцями в усьому світі та досі вказують на загадковий унікальний час для відновлення генів (ремоделювання хроматину) під час сну у різних видів, сплеск гормону росту й інших гормонів під час сну, унікальне придушення термо регуляторних клітин у час швидкого сну, відновлення наших мітохондрій (електростанції наших клітин) і видалення внутрішньоклітинних і позаклітинних неправильно згорнутих і розгорнутих білків під час сну.

Саме це накопичення клубків і бляшок розгорнутих або неправильно згорнутих протеїнових листів пов’язано з хворобою Альцгеймера та іншими нейродегенеративними захворюваннями.

Що мається на увазі під терміном «швидкий сон»? Чому б вам не розбудити дітей під час цього сну?

REM означає швидкий рух очей і є стадією сну, коли нам сняться яскраві сни з великою активністю, і наш мозок намагається послати сигнали нашим м’язам, щоб виконати ці дії, але ці команди рухатися блокуються нижнім мозком. Ядра (стовбура мозку), щоб перешкодити нам розіграти ці сни, роблячи нас по суті паралізованими на цьому етапі сну (за винятком гладких м’язів, що контролюють наше серце і кров’яний тиск, а також дихальних м’язів, м’язів руху очей і м’язів внутрішнього вуха).

Ті, у кого відсутні ядра стовбура мозку, дійсно розігрують свої мрії, і цей стан називається розладом швидкого сну. Ті, у кого занадто багато активності в цій структурі стовбура мозку, мають каталепсію, коли вони розслабляються, але не сплять.

У немовлят так багато швидкого сну і так багато тиску для його досягнення (з огляду на потреби мозку в цьому), що їх рухові (м’язові) команди на рух часто долають заборона, і ви бачите, як їх очі рухаються, навіть відкрити, їх особи посміхаються або гримасують, слабкий сміх і сіпання кінцівок. Підвищена потреба у швидкому сні також означає, що вони часто переходять у фазу швидкого сну відразу після пробудження.

 ""

Ці поштовхи кінцівок можуть бути настільки сильними, що можуть розбудити їх, особливо якщо вони сплять на спині, оскільки ніщо не заважає їх кінцівкам розгойдуватися. Якщо вони сплять на боці, на животі або в дитячій колясці, вони з більшою ймовірністю заснуть через ці сильних м’язових рухів, тому що вони обмежені фізичним бар’єром.

Кампанія Back to Sleep значно знизила смертність немовлят через удушення постільною білизною, але я боюся, що немовлята не сплять на спині. Сповивання або якась його різновид, наприклад, светр для сну, який я одного разу бачив рекламованим, може бути безпечним і ефективним рішенням для дуже маленьких дітей, дозволяючи їм спати на спині, не прокидаючись від ривків кінцівками.

Якщо ви будите немовлят з фази швидкого сну або яким-небудь чином його порушуєте, важливий процес синаптичного відсікання не може відбутися. Багато досліджень на інших тваринах показали глибоку затримку в розвитку, якщо ви порушите фазу швидкого сну (або будь-яку стадію сну). Немовлята не можуть висипатися, тому батькам не слід турбуватися, якщо їм здається, що вони прокидаються понад 20 годин, а прокидаються тільки для того, щоб поїсти та спорожнити кишківник.

Мої власні блискучі діти спали понад 21 години на добу в перші кілька тижнів свого життя. Сон так само важливий для їх росту і розвитку, як і їжа, і забирає в них набагато більше часу.

У своєму недавньому повідомленні ви заявили, що призначення сну змінюється після двох з половиною років. Чому змінюється мета нашого сну? У чому його нове призначення?

Швидкий сон продовжує робити те, для чого він був народжений: синаптичну реорганізацію, дозвіл спогадів, перезавантаження емоційної системи та нормалізацію нашого метаболізму, але в міру дозволу основних процесів реорганізації основною функцією сну, що обслуговується повільним сном, стає, щоб очистити від сміття, що утворилося в процесі неспання, і виправити завдані збитки (повільно хвильовий сон, також званий стадією 3). Він також інтегрує то, що ми недавно дізналися, в схему, встановлену цим раннім досвідом і швидким сном (під час стадії 2, яку також називають переходом у фазу швидкого сну).

Коли ми дізнаємося щось принципово нове, що вимагає створення нової схеми, наш мозок буде вимагати більше швидкого сну протягом всього нашого життя, і це тимчасове збільшення швидкого сну дає сигнал про те, що ми успішно придбали цю нову річ або уміння.

Наприклад, збільшення часу швидкого сну спостерігається у дорослих, які вивчають нову мову. Вони збільшують відсоток швидкого сну в процентах від загального часу, а також повідомляють, що їм наснилися новою мовою безпосередньо перед (тобто напередодні ввечері), коли вони демонструють великий стрибок в їх здатності говорити та розуміти цю мову.

Як сон допомагає захистити нас від хвороб мозку?

Наш сон допомагає з відновленням генів, метаболічним скиданням, очищенням від сміття і виробництвом білка, щоб запобігти нейродегенеративні захворювання, діабет, деменцію та інсульт.

У вашому дослідженні вивчалося, як сон змінюється в залежності від розміру мозку і тіла. Можете описати, як ви проводили це дослідження? Що ви дізналися зі свого дослідження?

Ми побудували обчислювальну модель, що порівнює розмір мозку і тіла з кількістю REM- і NREM-сну як відношення часу неспання до даних, що надходять в різному віці під час розвитку у різних видів.

Ми виявили різкий перехід у взаємозв’язку між швидким сном і розміром мозку в процесі розвитку, який не був однаковим для повільного сну.

Чи вважаєте ви, що ваше дослідження допоможе нам краще зрозуміти важливість сну? Які наступні кроки вашого дослідження?

Так, я вважаю, що наші дослідження можуть допомогти нам краще зрозуміти важливість сну, особливо у немовлят.

Наступні кроки в нашому дослідженні – це більш пильний погляд на цей перехідний час.

Підписка на наші новини

Поділитися статтею

Зараз читають

Мер'єм Узерлі

Виконавиця ролі Хюррем Султан Мер’єм Узерлі показала обличчя після роботи хірурга крупним планом

Як відомо, турецько-німецька актриса Мер'єм Узерлі, яка після популярності в серіалі "Пишне століття" зробила собі пластику, в 2021 році вдруге народила.
хаскі

33 вагомі, але смішні причини, чому ніколи не варто заводити хаскі

Хаскі - це особлива порода собак! Та які вони собаки ?! Ці істоти красивіше багатьох Міс світу, розумніші деяких Homo sapiens і менш передбачувані, ніж всі кішки разом узяті! Господарі хаскі це підтвердять 100%, але радять 100 раз подумати перед тим, як купити це мі-мі-мі-мі-мі ... цуценя
Чоловік Олі Полякової

Хто був першим чоловіком Олі Полякової? Біографія знаменитої співачки – найцікавіші факти

Ольга Полякова, українська співачка, артистка і телеведуча щаслива в особистому житті. Чи завжди так було?
Валерій Меладзе, Альбіна Джанабаєва та син Костя

Як виглядають позашлюбні діти Валерія Меладзе, Дмитра Нагієва і Олександра Головіна

Вони не обмовилися навіть словом про них в інтерв'ю і навіть не виставляли пости в соц мережі. Хто вони — позашлюбні діти зірок вітчизняного шоу-бізнесу? Чому так довго залишалися в тіні? Ми дізналися, що як мінімум 3 відомих людини приховали своє батьківство, і про них ви дізнаєтеся в даному матеріалі.

Популярне за тиждень

Популярне