Как сон делает вас умнее

Многие американцы выступают против сна, приравнивая его к лени. Но один из ведущих мировых экспертов по сну утверждает, что это вредит нашим отношениям и способности решать проблемы.

Мы проводим во сне почти треть своей жизни, уделяя сну больше времени, чем любой другой деятельности. Некоторым из нас повезло со сном; другие страдают от бессонницы или нарушений сна. Тем не менее, до недавнего времени ученые очень мало знали о цели сна или о том, как он влияет на наш мозг и повседневную жизнь.

Мэтт Уокер — доцент кафедры психологии Калифорнийского университета в Беркли и главный исследователь Лаборатории сна и нейровизуализации .

С появлением функциональной МРТ ученые теперь могут заглянуть внутрь нашего мозга и увидеть, как полноценный ночной сон влияет на нейронную активность. Одним из исследователей, возглавляющих это направление, является доктор Мэтью Уокер, нейробиолог и психолог из Калифорнийского университета в Беркли. Уокер руководит лабораторией исследований сна , где он изучает взаимосвязь между сном и памятью, обучением и эмоциями.

Недавно я поговорил с Уокером о его исследованиях и о том, что они значат для тех из нас, кто недосыпает.

Джилл Сатти: Какова функция сна?

Мэтт Уокер: Мы не спим по одной-единственной причине. Одна из ошибок в области исследований сна за последние 40-50 лет заключалась в том, что мы искали единственный, священный Грааль — функцию сна. Теперь мы понимаем, что сон необходим для целого ряда различных функций как мозга, так и тела.

JS: Как вы изучаете взаимосвязь между сном и, скажем, эмоциями?

MW: Мы пытаемся сделать это двумя способами: во-первых, мы изучаем вред, который наносит недостаток сна из-за его недосыпания; во-вторых, мы рассматриваем преимущества сна и то, что именно в этом сне, когда вы его получаете — различные стадии или типы сна — может способствовать эмоциональной регуляции. Мы можем регулировать уровень сна, повышая или понижая его, и изучать последствия для нашего эмоционального и психического здоровья.

JS: Итак, каково влияние сна на эмоциональную регуляцию?

MW: Позвольте мне сначала рассмотреть ситуацию лишений.

Когда человека лишают сна, некоторые глубокие эмоциональные центры мозга — такие области, как миндалевидное тело, связанное с агрессией и страхом, и полосатое тело, связанное с вознаграждением и позитивными эмоциями, — усиливают свою реактивность на эмоциональные события. Причина такой высокой реактивности этих глубоких областей мозга заключается в потере связи с префронтальной корой. Префронтальная кора помогает контролировать эти глубокие эмоциональные области мозга — она очень хорошо регулирует их сверху вниз. Можно представить это как автомобильную аналогию: миндалевидное тело — это ваша эмоциональная педаль газа, а префронтальная кора — ваш эмоциональный тормоз.

У людей, хорошо выспавшихся ночью, связь между глубокими отделами мозга и префронтальной корой восстанавливается. В результате лобная доля способна регулировать — социально приемлемым, психологически контролируемым образом — эмоциональную миндалевидную железу. При недостатке сна связь между лобной долей и миндалевидной железой нарушается, и человек становится эмоционально зависимым, без достаточного тормоза. Эту потерю связи между этими двумя структурами можно увидеть [с помощью МРТ], и можно заметить, что эффект обратим, когда человек хорошо выспался.

JS: Значит, недостаток сна негативно сказывается на ваших отношениях ?

MW: Социально адекватные реакции и контролируемые эмоциональные реакции имеют первостепенное значение для сотрудничества и взаимодействия с другими людьми, поэтому недостаток сна может повлиять на эти процессы.

Следует также отметить, что профиль нарушения связи между лобными долями и глубокими эмоциональными центрами головного мозга является признаком ряда психических расстройств, таких как посттравматическое стрессовое расстройство и депрессия.

Примечательно, что при тех же психических расстройствах также наблюдаются сопутствующие нарушения сна . Ранее предполагалось, что психические заболевания являются причиной нарушений сна. Но теперь мы начинаем понимать, что, наоборот, проблемы со сном вносят существенный вклад и в развитие психического расстройства.

JS: Откуда вы знаете, что проблемы со сном приводят к психопатологии, а не наоборот?

MW: В биологии практически никогда не бывает однонаправленного взаимодействия. Многое, кажется, имеет двунаправленный характер, и я не сомневаюсь, что это относится и к сну и психическим расстройствам. Но поток движения на этой двусторонней улице может быть более преимущественно направлен в одну сторону, чем в другую.

Можно ли это проверить? Это спорный с этической точки зрения вопрос, но некоторые исследователи, например, брали группы пациентов с биполярной депрессией и экспериментально лишали их сна в лабораторных условиях. В результате они спровоцировали начало маниакальной фазы. Это доказывает, что потеря сна может выступать в качестве причинного триггера, провоцирующего определенные психические проблемы.

JS: Значит ли это, что помощь людям в улучшении сна — возможно, с помощью снотворного — может уменьшить психиатрические симптомы?

MW: Профессор Эллисон Харви, которая также работает на кафедре психологии здесь [в Калифорнийском университете в Беркли], делает именно то, что вы предлагаете — не с помощью лекарств, а с помощью поведенческих вмешательств, которые помогают улучшить сон. Ее удивительные исследования ясно показали, что если восстановить и нормализовать сон при различных тяжелых психических расстройствах, можно увидеть очень значительные клинические улучшения.

JS: Вы упомянули, что недостаток сна повышает реактивность центра вознаграждения мозга, а также миндалевидного тела, что означает, что мы будем испытывать больше удовольствия от положительных эмоциональных стимулов. Это наводит на мысль, что недостаток сна может быть положительным фактором.

MW: Это кажется нелогичным.

Если посмотреть на отдельные сообщения о последствиях недосыпания, то можно увидеть, что иногда люди испытывают сильное головокружение из-за недостатка сна. И поначалу это звучит как нечто хорошее. Но на самом деле это довольно вредно. Во-первых, если мозг проявляет крайне выраженную маятниковую реактивность на положительные или отрицательные эмоциональные переживания, это означает, что ваши реакции не контролируются и, вероятно, не являются социально приемлемыми. Во-вторых, сильная тяга к положительным эмоциям опасна, поскольку она подталкивает вас к рискованному поведению и зависимостям.

JS: Итак, плохой ночной сон влияет на нашу эмоциональную реактивность. Каким образом хороший ночной сон помогает нам в эмоциональном плане?

MW: Многие эмоциональные преимущества сна связаны с смягчением болезненных эмоциональных переживаний предыдущего дня или сбалансированием нашей реакции на эмоциональные проблемы следующего дня. Сон даже улучшает нашу способность более точно распознавать различные и специфические типы эмоций на лицах людей. Мы обнаружили, что эти преимущества обусловлены очень специфическим типом сна, называемым фазой быстрого движения глаз (REM-сном).

Что поразительно в фазе быстрого сна (REM-сна), так это то, что это единственное время в течение 24 часов, когда ваш мозг свободен от каких-либо нейрохимических веществ, вызывающих стресс, особенно от норадреналина. Сейчас считается, что во время REM-сна мозг активизирует эмоциональные и проблемные воспоминания и возвращает их в сознание посредством рефлексивных сновидений, но уникальность REM-сна заключается в том, что это происходит в нейрохимически безопасной среде, свободной от стрессовых химических веществ.

Таким образом, вы можете начать сглаживать — подобно успокаивающему бальзаму — острые углы этих эмоциональных воспоминаний. И вы просыпаетесь на следующий день, чувствуя себя лучше и не так эмоционально реагируя на прошлые события. По сути, это терапия за одну ночь.

JS: Какова взаимосвязь между сном и обучением?

MW: Сон, по-видимому, важен для обучения и памяти тремя способами.

Мы обнаружили, что сон перед обучением крайне важен для подготовки мозга к усвоению и запоминанию новой информации на следующий день. Во время фазы небыстрого сна (non-REM) возникают уникальные короткие всплески электрической активности, называемые сонными веретенами, и мы считаем, что они помогают мозгу перемещать информацию из кратковременного хранилища в гиппокампе в долговременное хранилище — в кору головного мозга. В результате, каждое утро после пробуждения вы обретаете обновленную способность к обучению.

Таким образом, сон перед обучением имеет решающее значение; но необходимо также спать после обучения, чтобы усвоить новую информацию и, по сути, закрепить ее в нейронной архитектуре мозга. Здесь вступает в игру другой тип электрической активности: медленноволновой сон — более глубокое состояние не-REM-сна, — который помогает закрепить недавно усвоенные воспоминания, чтобы мы их не забыли. Это как нажать кнопку «Сохранить» в новом документе Word, который вы только что напечатали.

В последнее время мы осознали еще одно преимущество сна для обучения. Сон гораздо умнее, чем мы предполагали ранее. Он не только сохраняет и защищает отдельные фрагменты информации, но и способен разумно связывать новые фрагменты информации между собой. В результате вы можете начать выявлять общие закономерности и получать новые идеи относительно проблем, с которыми вы сталкивались накануне.

JS: Какие есть доказательства этому?

MW: Мы проводим множество различных тестов, чтобы это изучить. Например, есть задачи со скрытыми правилами, заложенными в огромных массивах информации. Можно также проводить некоторые хитрые тесты, где испытуемые пытаются решить очень трудоемкие и скучные математические задачи. Каждая математическая задача, которую они решают — а они решают сотни задач — уникальна; но во всех них есть общее скрытое правило, которое, если они его разгадают, может помочь им сократить все задачи и довольно быстро найти оригинальный ответ. Мы обнаружили, что сон более чем втрое увеличивает вероятность того, что вы разгадаете это скрытое правило. Сон, кажется, вдохновляет на творческое осмысление предыдущих проблем и задач, с которыми мы сталкивались.

JS: У сна есть свои преимущества. Но я думаю, большинство из нас восхищается людьми, которым не нужно много спать — например, Биллом Клинтоном.

MW: Общество дошло до того, что мы приравниваем достаточный сон к лени. Это ужасно. И это странно, потому что мы не всегда придерживаемся такого мнения. Возьмем, к примеру, младенца, спящего днем. Никто не смотрит на него и не говорит: «Какой ленивый ребенок». Мы так не делаем, потому что понимаем, что на этом этапе жизни сон абсолютно необходим.

Мы, как общество, отказались от представления о том, что сон необходим и полезен. Более того, мы стали гордиться тем, как мало мы спим. В контексте пандемии общественного здравоохранения мы находимся в том же положении со сном, что и с курением 50 лет назад. У нас есть все научные данные, чтобы понять, насколько плохо, когда мы недосыпаем; но ученым пока не удалось достаточно повлиять на мышление широкой общественности, чтобы изменить политику в области общественного здравоохранения. Но я надеюсь, что это изменится, и изменится скоро.

JS: Почему нам нужно так много спать? Это почти противоречит эволюции.

MW: Если задуматься о сне, то с эволюционной точки зрения это самое нелепое действие. Ты уязвим для хищников, ты не ищешь партнера, не размножаешься, не добываешь питательные вещества, не участвуешь в социальных взаимодействиях. Казалось бы, это самое идиотское, что можно сделать.

Однако, похоже, сон присутствует у каждого вида, который мы изучали до настоящего времени. А это значит, что сон героически пробился через каждый этап эволюционного пути. Если это так, то сон должен выполнять какую-то абсолютно необходимую функцию.

Именно это мы и обнаруживаем. Нам необходимо проводить треть своей жизни во сне, потому что сон, по-видимому, поддерживает удивительно широкий спектр различных функций. Это касается не только мозга; от сна значительно выигрывает и весь организм: иммунная система, обмен веществ, сердечно-сосудистая система. Действительно, нет ни одной крупной ткани или органа в мозге или теле, которые не получали бы пользы от сна.

JS: Сможешь наверстать упущенный сон?

MW: Сон — это не банк. Нельзя накопить долг, а потом надеяться его погасить. Сон — это явление по принципу «всё или ничего». И это не должно удивлять. Эволюция никогда не сталкивалась с необходимостью восполнять недостаток сна, потому что человек — один из немногих видов, которые сознательно лишают себя сна. Поэтому нет механизма компенсации, нет никакой биологической защиты, которая бы с этим справлялась. Идея о том, что сон можно восполнить, — это большое заблуждение.

JS: Что именно в ваших исследованиях вас по-настоящему удивило?

MW: Думаю, меня удивила не только польза от достаточного количества сна, но и серьезность негативных последствий его недостатка.

Я бы сказал, что если посмотреть на другие основные биологические потребности — такие как еда и питье, — то становится совершенно очевидно, что недостаток одного ночного сна наносит мозгу и телу вред, намного превосходящий любой вред, который можно получить от недостатка пищи в течение того же периода времени. Фактически, исследования на животных в 1980-х годах показали, что крысы умирают от недосыпания так же быстро, как и от недостатка пищи. Сон настолько важен.

JS: Вы даёте рекомендации по вопросам сна?

MW: Проще говоря, самое важное, что вы можете делать каждый день для восстановления здоровья мозга и тела, — это спать. Как только вы начинаете спать меньше 7 часов, мы можем довольно четко измерить биологические и поведенческие изменения.

Люди говорят: «Мне достаточно 4-5 часов сна». Но ваше субъективное мнение о том, как вы себя чувствуете при недостатке сна, — это никудышный показатель того, как вы себя чувствуете на самом деле при недостатке сна. По сути, это как пьяный водитель в баре, который после пары бокалов берет ключи и говорит: «Нет, нет. Думаю, со мной все в порядке; я совершенно в порядке, чтобы сесть за руль».

JS: Как проведение этого исследования влияет на ваш собственный сон?

MW: [Смеется] В двух смыслах. Во-первых, я следую своим собственным советам и обычно сплю от семи с половиной до восьми часов в сутки. Если я этого не делаю, я сразу вижу и замечаю дисбаланс.

Во-вторых, это действительно делает вас похожим на невротика Вуди Аллена из мира сна. Если я уезжаю в другой часовой пояс и мне трудно заснуть ночью, я лежу в постели и думаю: «Этот нейрохимический вещественный компонент явно не выделяется в моем мозгу, эта часть тела не отключается должным образом» .

В этот момент вы оказываетесь в безвыходной ситуации. Можете забыть о сне в ближайшие несколько часов после всех этих размышлений.