Сон — это, пожалуй, один из самых важных процессов жизнедеятельности, без которого протянуть долго не сможет ни один нормальный человек. Он влияет на все сфера нашей жизни и, конечно, в больше степени — на когнитивные функции. И сегодня 10 фактов мы посвятим именно этому таинственному процессу, про «пограничность» которого сказал много веков назад даже сам Аристотель. И пусть это будут такие факты, о которых вы вряд ли знали.
1. Сомнология — наука, которая занимается изучением сна и всех процессов, в нем происходящих. И она насчитывает всего лишь… около 120 лет. Тогда как о самом сне начали говорить ещё три тысячи лет назад. Аристотель писал, что «сон, по-видимому, принадлежит по своей природе к такого рода состояниям, как, например, пограничное между жизнью и не жизнью». Главной теорией сна почти две тысячи лет оставалось утверждение, высказанное знаменитым врачом древности Гиппократом. Он полагал, что сон развивается в результате оттока всех тёплых жидкостей от головы внутрь тела. И почти до ХХ века ему верили.
Гиппократ
2. Как ни странно, пионером в исследовании сна стала женщина. Наша соотечественница, Мария Манасеина, ещё в конце XIX века поставила эксперименты, которые должны были ответить на вопрос, насколько нужен человеку сон. Разумеется, свои опасные эксперименты Манасеина ставила не на людях. Жертвой науки стали 10 щенков, которым не давали спать (контрольную группу для сравнения мучали голодом). Эксперимент показал, что 20-25 дней голодания дают возможность выжить, а 96-120 часов без сна гарантированно убивают. Томографа тогда ещё не было, но вскрытие показало, что больше всего от бессонницы страдает мозг: многочисленные мелкие кровоизлияния пронизывали весь объем мозга. Итог своих пионерских работ Манасеина опубликовала в монографии «Сон как треть жизни человека, или физиология, патология, гигиена и психология сна», вышедшей в 1888 году.
Мария Манасеина
3. В истории изучения «сонной» биохимии замешаны и Оливер Сакс, и Константин фон Экономо, и даже Паркинсон. Точнее, болезнь Паркинсона. Благодаря открытию фон Экономо специфических областей мозга, которые поражаются при заболевании, названном его именем, (летаргический энцефалит фон Экономо) мир узнал о гипоталамусе и центре, который управляет сном. Ну а Оливер Сакс написал книгу «Пробуждения», посвященную последствиям летаргического энцефалита, напоминающим по проявлениям болезнь Паркинсона.
4. Если центры гипоталамуса отправляют человека спать, то будит человека ретикулярная формация. Это структура головного мозга, напоминающая сеть (отсюда название), нейроны которой активизируют как кору больших полушарий, так и спинной мозг. Если у животных под наркозом стимулировать слабым электрическим током ретикулярную формацию, то они немедленно проснутся.
Срез продолговатого мозга. Ретикулярная формация отмечена слева
5. Главная «тормозная» жидкость мозга (да и вообще всей нервной системы) — гаммааминомасляная кислота (ГАМК). Она работает по следующему принципу: присоединяясь к специфическим рецепторам, представляющим собой каналы для ионов хлора, она их открывает, и эти ионы устремляются внутрь клетки. Это приводит к тому, что клетка теряет чувствительность к нервным импульсам и перестает их передавать (по-научному, гиперполяризуется).
Молекула ГАМК
6. Раз мы сказали о «тормозе», то нужно сказать и о «газе». На самом деле активирующих нейромедиаторов больше. Семь основных из них — это глутамат, аспартат, ацетилхолин, дофамин, серотонин, гистамин и норадреналин. Норадреналин играет здесь ключевую роль, а вырабатывает его один из двух активирующих центров (первый — та самая ретикулярная формация), находящийся в области «голубого» пятна (Варолиев мост).
6. Вся система «сон-бодрствование» работает по принципу переключателя. Щелчок — человек погружается в сон, щелчок — человек просыпается. Никаких промежуточных состояний.
7. А сделать систему стабильной (чтобы человек вдруг ни с того ни с сего не засыпал или не просыпался в неположенное время) помогает особый нейромедиатор орексин, из-за проблем с которым возникает такая странная патология, как нарколепсия (внезапные приступы сна).
Структура орексина
8. Нельзя не сказать и про мелатонин — гормон «темноты», пик выработки которого приходится на промежуток с 12 до 4 часов ночи. В основном он вырабатывается в шишковидной железе (эпифизе) исключительно в тёмное время суток, но может производиться и другими клетками, рассеянными по всему организму. Поэтому для его максимальной концентрации (и, собственно, полезного действия) необходимо плотно зашторивать окна, либо надевать маску для сна. Не сделаете этого — рискуете получить «сонное» расстройство от излишней освещённости.
9. Именно во сне необходимый для нашей дальнейшей жизни опыт перерабатывается и записывается в виде специальных «картин» запоминания. Люди, которые мало спят (менее 5 часов), рискуют в дальнейшем получить значительные проблемы с психикой и расстройства когнитивной сферы.
10. Чтобы противостоять всяческого рода сонным нарушениям, учёные постоянно трудятся над созданием специальных гаджетов, которые бы оказывали поддержку человеку в его контроле над своим сном. Не так давно в России создали прибор «СОНЯ», который поможет бороться с бессонницей через чтение фаз сна и, при необходимости, их корректировать с помощью слабых электрических импульсов.
Анна Хоружая