Утро вечера мудрёнее. Почему утро вечера мудренее

Механизмы сна и бодрствования интересовали человека с глубокой древности, но их изучение ограничивалось, как правило, простым наблюдением. В 1729 году французский ученый Жан-Жак Дорту де Меран обнаружил 24-часовой цикл закрывания и открывания листьев у растения, что можно считать первым исследованием циркадных ритмов, управляемых внутренними биологическими часами. В XIX веке зародилась экспериментальная сомнология, одним из пионеров которой была российский физиолог , проводившая опыты с щенками по депривации сна. Но методика, дающая наиболее полные сведения о состоянии спящего человека - полисомнографическое исследование, появилась только в середине XX века.

В 1953 году произошло важное открытие не только для сомнологии, но и для нейронаук в целом: американские физиологи Натаниэль Клейтман и Юджин Асерински обнаружили , что сон человека - это не монотонное состояние, противоположное бодрствованию, а чередование двух разных состояний.

При этом единой терминологии нет. Каждое профессиональное сообщество использует свои диалекты. В России еще со времен СССР принято разделение на медленный (медленноволновой) и быстрый (быстроволновой) сон. Эти состояния отличаются друг от друга глубинными механизмами столь же сильно, как и каждое из них от бодрствования, - говорит Владимир Ковальзон, председатель правления Национального сомнологического общества, главный научный сотрудник Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН.

Один из определяющих критериев разделения сна на быстро- и медленноволновой - разная частота волн электрической активности головного мозга, которая регистрируется в виде электроэнцефалограмм (ЭЭГ). В то же время в США принято быстрый сон называть REM-sleep (от англ. rapid eye movement sleep - сон с быстрыми движениями глаз), а медленный - non-REM (non-rapid eye movement sleep, т.е. сон без быстрых движений глаз), что указывает на еще один определяющий признак фаз сна: при быстром сне глаза человека под закрытыми веками быстро двигаются, а при медленном - медленно или вовсе остаются неподвижными.

Как меняется ЭЭГ при переходе от медленноволнового к быстроволновому сну. Источник: Svetulia111 / youtube

Наконец, по словам Ковальзона, третий параметр, нужный для определения фазы сна, - это тонус скелетных мышц. Во время быстрого сна мышцы расслаблены полностью, а во время медленного - частично.

Все эти характеристики (напряжение мышц, движение глаз и ЭЭГ) претерпевают динамику с периодом полтора часа. Причем первая половина ночи отличается от второй, - говорит Ковальзон. - Вторая половина ночи - это в основном быстрый сон со сновидениями. Поэтому сны мы видим чаще всего под утро. Так как во время быстрого сна активирована область миндалины, ответственной за переживание эмоций, сновидения очень эмоционально выражены. Образы, которые мы видим в снах, извлекаются из памяти, но обратно в нее не возвращаются, так как подавлены ответственные за запоминание области поясной коры. Поэтому мы не помним сны.

Области мозга, ответственные за быстрый сон, одновременно отвечают за мощное торможение спинного мозга - так возникает состояние сонного паралича, который, видимо, нужен, чтобы люди и животные не могли «изобразить» то, что им снится, считает ученый. При этом заблокированы сенсорные системы: человек в быстром сне ничего извне не воспринимает, несмотря на мощную активацию мозга.

Как правило, первая половина ночи - это время медленного сна. В него мы погружаемся, когда засыпаем. Его механизмы тоже не так просты.

В 90-е годы XX века обнаружилось, что специальная область гипоталамуса занимается тем, что подтормаживает «центры бодрствования» в мозге, представляющие собой особые скопления нейронов в разных его частях, - таким образом происходит постепенное погружение в медленный сон.

А в последние годы вообще выяснилось, что в мозге есть еще и второй центр медленного сна, говорит Ковальзон.

В итоге оказалось, что система перевода нашего мозга из бодрого состояния в состояние медленного сна, пожалуй, не менее сложна, чем система поддержания бодрствования, - подытоживает ученый.

При этом сон человека - консолидированный. Это значит, что спать нам надо непрерывно, и, поскольку мы дневные животные, непрерывно спать надо именно ночью, а не непонятно когда. Поэтому к вызывающему интерес биохакеров полифазному сну (когда спят не один раз в сутки, а много раз, но короткими периодами) Ковальзон относится крайне скептически.

Это лучший способ разрушить свой организм, говорит ученый. Ведь ночной сон имеет циклы в полтора часа, так что, если вы спите ночью урывками по 20 или 30 минут, вы не выспитесь. К тому же вечерний сон не похож на утренний, то есть вы никак не сэкономите - нужно обязательно «досыпать» норму.

При этом давно замечено, что в течение дня у многих людей наступает по крайней мере два периода сонливости. Одним из способов преодолеть эту сонливость, по мнению ученого, можно считать дневной сон, практикуемый в некоторых культурах, - сиесту. При этом сонливость взрослых совпадает по времени с периодами сна у маленьких детей. Владимир Ковальзон считает, что это нормально и для многих людей полезно вздремнуть днем, и многие крупные компании даже организуют для своих сотрудников комнаты отдыха , где это можно сделать. Возможно, такая дневная сонливость - отражение , которые имели привычку делать перерыв на сон в течение дня.

Существует и другой взгляд на режим сна: некоторые историки считают , что европейцы доиндустриальной эпохи спали дольше и при этом разбивали сон на две части, но не на ночную и дневную, а на две ночных: ложились спать сразу после захода солнца, после полуночи бодрствовали какое-то время, а затем засыпали до рассвета.

Таким образом, по словам Владимира Ковальзона, сегодня сомнологам известны как минимум четыре разных специфических «сомнологических» механизма: бодрствование, медленный сон, быстрый сон и биологические часы. Каждый имеет свою анатомию, физиологию, биохимию, эволюционное происхождение - их можно рассматривать, до некоторой степени, как независимые «блоки» центральной нервной системы, которые друг с другом взаимодействуют.

Как появился сон

Сон это не анатомический признак, который можно проследить на ископаемых. Сделать это можно, только сравнивая более древние виды животных и эволюционно более молодые. Парадокс в том, что быстрый сон по всем характеристикам очень древнее состояние: оно запускается в древних структурах мозга, терморегуляция на это время исчезает - если с человека утром стянуть одеяло, температура его тела будет падать, пока не достигнет окружающей или пока ему не станет холодно и он не проснется, - говорит Кольвазон.

Но если так, быстрый сон должен обнаруживаться у рептилий и беспозвоночных - более «архаичных» животных, чем млекопитающие и птицы. Но это не так: сон крокодила или, например, осьминога монотонен, в нем нет периодичности, как у человека. А вот у примитивных млекопитающих вроде опоссумов или утконосов обе фазы сна уже есть.

При этом предшественником медленного сна можно назвать состояние покоя у более примитивных организмов: рыбок данио-рерио, дрозофил и круглых червей C. elegans . В состоянии покоя у них активируются гены, гомологи которых есть у человека, и активируются те именно в состоянии медленного сна. То есть он существует исторически дольше, чем быстрый сон, а тот, в свою очередь, должен был появиться в какой-то момент эволюции, и по многим признакам - у холоднокровных.

Чтобы разрешить этот парадокс, я предположил, что быстрый сон произошел не из состояния покоя, а из некоторого активного состояния наших холоднокровных предков, - рассказывает Ковальзон. - То есть активность холоднокровных или ее часть превратилась в быстрый сон теплокровных. А покой превратился у теплокровных в медленный сон. И чтобы мы во время быстрого сна не двигались и не «изображали» то, что нам снится, в головном мозге есть специальная система, которая выключает двигательные нейроны спинного мозга, и человек во время сновидения находится в стадии паралича.

Одним из признаков архаичности быстрого сна, по словам ученого, считается его преобладание на ранних ступенях жизни: младенцы большую часть первых недель жизни спят так называемым активированным сном - предшественником быстрого сна взрослых.

Активированный сон отличается от быстрого тем, что у младенцев электрическая активность мозга почти не отличается в разных состояниях: мозг еще не созрел, поэтому активированный сон определяют по движениям глаз, подергиваниям, ослаблению тонуса мышц. Но постепенно активированный сон младенца превращается в быстрый сон взрослого человека, а не во что-то другое, - говорит сомнолог.

Он считает, что активированный сон нужен для дальнейшего формирования мозговой ткани. Мозг для правильного формирования своих систем: зрительной, слуховой и других - нуждается в большом потоке информации. Но во внутриутробный и ранний постнатальный периоды развития ребенка достаточного объема внешних сигналов для этого не хватает.

Наши младенцы рождаются по крайней мере зрячими и начинают слышать практически сразу, а у собак и кошек, например, детеныши вообще рождаются слепыми, - поясняет Кольвазон. - Поэтому во время активированного сна происходит эндогенная стимуляция мозга, она как бы заменяет нехватку внешней стимуляции. Эта гипотеза выдвинута еще в 1966 году, и, хотя прямого подтверждения пока не получала, косвенных данных в ее пользу много.

Юрий Пастухов, главный научный сотрудник института эволюционной физиологии и биохимии им. Сеченова РАН, обращает внимание на другой важный признак быстрого сна - он более выражен у животных, незрелых при рождении (например, кошек, крыс, собак), имеющих в начале жизни пониженную скорость основного метаболизма и уровень энерготрат.

Морская свинка зрелорождающаяся - посмотрите, как мало у нее быстрого сна, - говорит Пастухов. - И как во много раз больше его у крысы и кошки, особенно в первый период после рождения. По-видимому, в это время большинство аксонов у незрелорождающихся не достигает своих мишеней и процессы синаптогенеза (зарождения и развития связей между нервными клетками мозга - прим. «Чердака») остаются незавершенными. Частые и длительные эпизоды парадоксального сна в результате могут обеспечивать эндогенную активацию нервной системы, мозга [необходимых для «дозревания» мозга детеныша], - говорит Пастухов.

Регуляция сна

Механизм, который постепенно погружает нас в сон каждую ночь, поддерживает в этом состоянии какое-то время, а затем будит, регулируется сразу несколькими системами мозга. Самая актуальная на сегодняшний день модель регуляции - двухкомпонентная: в ней есть т.н. гомеостатический фактор, фактор S, и околосуточный, или циркадианный, фактор C.

Нарастание бодрствования - это нарастание гомеостатического фактора. Неизвестно, что за ним кроется, но его индикатор - так называемый дельта-индекс электрической активности мозга , - объясняет Владимир Ковальзон. - Он работает как своего рода песочные часы, которые два раза в сутки переворачиваются внутри нас. Этот процесс ощущается как постепенное нарастание сонливости в ходе бодрствования. Он минимален в момент пробуждения и максимален перед самым засыпанием. Циркадианный фактор - это «часы со стрелкой», которая совершает полный оборот чуть больше, чем за 24 часа.

Взаимодействие этих факторов, их сумма определяют наше состояние в каждый момент времени. Даже если вы не спали в положенное время, но циркадианный фактор показывает, что вы бодры, вы будете бодры - вы как бы забыли, что не спали. Но в следующий период через несколько часов, когда эти факторы совпадут по фазе, у вас будет неудержимое засыпание, вы будете спать в транспорте и вообще где угодно. То есть для сна и бодрствования надо, чтобы эти два фактора - гомеостатический и циркадианный - находились в определенном соотношении. Сон начинается, когда их сумма или разность достигает некоторого порога, и прекращается, когда она уменьшается до нуля, - говорит Ковальзон.

Недавно ученые открыли и третий, ультрадианный фактор, связанный с повышением и понижением уровня определенных гормонов в крови.

Этот фактор связан с полуторачасовым ритмом ночного сна, который в бодрствование часто исчезает. Его не у всех людей удается выявить. Но у некоторых он очень выражен днем и определяет периодическую полуторачасовую смену голода, жажды и других факторов, - говорит Ковальзон. - 45-минутный академический час - это полупериод этого полуторачасового ритма. Еще в давние времена установлено, что концентрация внимания обучающегося через 45 минут снижается: внимание рассеивается и человек начинает клевать носом. Поэтому нужно устраивать перерыв между лекциями, человек бодрится - и ритм перезапускается.

Координируются все эти сложные процессы в гипоталамусе. На его дорсомедиальное ядро, объясняет ученый, стекаются самые разные импульсы, проходят там обработку, и на выход подается определенный сигнал. Здесь находятся особые группы нейронов, супрахизмальные ядра, которые совместно с эпифизом, вырабатывающим «гормон тьмы» мелатонин, регулируют работу биологических часов. Эти часы, однако, работают совместно только с гомеостатическим фактором медленного сна, а быстрым сном, видимо, управляют другие механизмы.

Понятно, что, чтобы головной мозг из бодрствования не сразу в кому провалился, а перешел в физиологически здоровый медленный сон, должны быть такие механизмы, которые плавно выключают бодрствование и так же плавно переводят нас в состояние сна, - продолжает Ковальзон. - Ведь в дикой природе внезапное включение сна было бы чревато самыми тяжелыми последствиями. Должна быть возможность у животного найти себе укрытие, а не «бежал-бежал и свалился спать».

Для этого эволюция выработала специальный центр, который находится недалеко от парабрахиального ядра мозга. Он занимается тем, что в определенное время начинает тормозить активирующие нейронные процессы и, таким образом, занимается нашим переходом от бодрствования к медленному сну.

И таких механизмов найдено уже несколько на разных уровнях мозговой оси, и все они заняты тем, что плавно и координированно выключают центр бодрствования в мозге. Это позволяет человеку медленно войти в медленный сон и поддерживать это состояние на определенном уровне, - говорит ученый.

Зачем нужен сон

И здесь мы наконец подбираемся к главному вопросу. Зачем нам такая сложная система регуляции сна с разными факторами, со множеством нервных центров и переключателей? Зачем нужен сон медленный и сон быстрый? Почему ни мы, ни другие живые существа не могут не спать? Ответ неутешительный: ученые до сих пор точно не знают.

Казалось бы, почему бы просто не сказать, что сон нужен, чтобы тело отдохнуло? Ученые долгое время придерживались этой гипотезы, но за последнюю четверть XX века накопилось много данных , ей противоречащих: оказалось, например, что морские котики 2/3 своего пребывания на суше лежат с закрытыми глазами, но спят только половину этого времени. Дельфины во время сна не прекращают физической активности. В то же время наблюдения обездвиженных ниже шеи больных показали, что сон у них сохранялся, хотя и потребности в соматическом отдыхе, казалось бы, у них нет. Это значит, что сон не тождественен физическому покою, а отсутствие физической нагрузки не отменяет необходимости сна.

Второй очевидный ответ: сон нужен самому мозгу. Существует подтвержденная несколькими экспериментами гипотеза , согласно которой сон спасает нейроны от перегрузки, ослабляя их связи между собой, и помогает полученной за день информации «разложиться по полочкам».

Совсем недавно ученые открыли в мозге так называемую глимфатическую систему , которая занимается выведением из мозга вредных метаболитов, то есть его очищением. Интенсивнее всего оно происходит именно ночью, во время временного сна, и ученые полушутя называют эту гипотезу «вантузной».

Уже накоплено много данных о том, какие процессы происходят в мозге во время сна. Остается непонятным главное - почему все эти процессы не могут происходить во время бодрствования.

Одним из первых ученых, выявивших жизненную необходимость сна для организма, была российский физиолог Мария Манасеина. Она задалась вопросом: что будет, если убрать сон из жизни животного?

Манасеина не давала спать щенкам, и через пять-шесть дней все они дружно умирали. А если таким же щенкам не давали есть, но давали спать, они жили по 25 дней. Стало ясно, что сон нужен для обеспечения жизнедеятельности организма, - говорит главный научный сотрудник лаборатории передачи информации в сенсорных системах Института проблем передачи информации РАН Иван Пигарев. - Но этот ясный ответ входил в противоречие со страшным предрассудком, которого тогда придерживались все исследователи сна, - априорной уверенности в том, что сон нужен прежде всего для мозга. И идея о том, что сон нужен для обеспечения жизнедеятельности организма, была очень быстро забыта.

Позже эксперименты повторяли на крысах, и результат был налицо: расстройство желудочно-кишечного тракта, язвы желудка и кишечника, выпадение шерсти, язвы на коже и наконец смерть.

Но единственный орган, который внешне не давал никаких отклонений от нормы, был мозг, - продолжает Иван Пигарев. - Он у животных, которые погибли от депривации сна, был такой же, как у свежей здоровой крыски. В этом главный парадокс сна: наиболее яркие изменения при переходе от бодрствования ко сну наблюдаются в работе коры головного мозга. Но драматические последствия лишения сна проявляются прежде всего в висцеральной сфере (имеется в виду, относящейся к внутренним органам - прим. «Чердака»). Эксперименты XX века делались на бодрствующих животных. Когда у них исследовали топографию поверхности коры, было показано, что в бодрствовании нет «представительства» висцеральных органов, поэтому непонятно, чем занимаются нейроны коры во время сна. Ведь в это время они не отдыхают, а работают, и часто еще интенсивнее, чем днем, но поступление информации из внешнего мира перекрыто, и ничто в кору не поступает.

По мнению Пигарева, ученые до сих пор не в состоянии связать эти явления одной экспериментально проверяемой гипотезой. Он же предположил , что ночью мозг переключается с восприятия внешнего мира на анализ внутреннего состояния организма, проводит своего рода «перекличку» органов и занимается их починкой.

Это оказалось очень просто объяснить, когда в наш мир вошли компьютеры, - говорит Пигарев. - Компьютер построен на универсальных процессорах, которые решают информационные задачи и совершенно не знают, что они решают: в них приходит информация, они ее обрабатывают и выдают результат. Так, может быть, кора мозга это вовсе не констелляция специализированных зон для зрения, слуха, соматической чувствительности, а просто процессор, который в бодрствовании получает сигналы из внешнего мира и обрабатывает их для обеспечения поведения в окружающей среде? А во время сна отключается от внешнего мира и начинает получать информацию от всех внутренних органов, чтобы делать диагностику состояния. И если в этих органах наблюдаются отклонения от нормальной работы, мозг просто ремонтирует их. И тогда, если не давать животному спать, диагностика не будет проведена и животное неминуемо погибнет через несколько дней, потому что во всех его органах накопятся отклонения, несовместимые с жизнью.

Идею в лаборатории Пигарева проверили на кошках: у них фиксировали в зрительной коре один из нейронов, отвечающих на зрительную стимуляцию, а в желудок или кишечник вкалывали стимулирующие электроды. Если у такой кошки во время бодрствования провести рукой перед носом, зрительный нейрон ответит своей обычной активностью. Но вот кошка уснула, а электрод остался на месте. Если на него теперь подать в кишечник одиночный электрический щелчок, то зрительный нейрон, который до этого фиксировал движение перед носом кошки, снова активизируется - теперь и в ответ на стимуляцию кишечника. Такие же эффекты удалось обнаружить и на обезьянах.

Потом мы работали с перистальтической активностью желудка и увидели, что отдельные нейроны зрительной коры оказываются избирательными к определенным типам перистальтики кишечника. Во время сна одни реагируют на один тип перистальтических сокращений, другие на другой, - рассказывает Пигарев.

Вспомним, что активность мозга во время сна записывается на ЭЭГ в виде волн. Пигарев считает, что это не что иное, как интерференция периодических сигналов, идущих в мозг от внутренних органов, имеющих внутреннюю ритмичность.

Мы этого не ощущаем и не знаем. Мы это долго игнорировали, потому что это не дано нам в ощущениях, - говорит Пигарев.

По мнению ученого, в разных частях мозга есть сложная система специальных нейронных центров, которые выполняют функцию переключателей - стоят на путях связи и в определенные моменты при переходе от сна к бодрствованию открывают и закрывают проведение сигналов по одному или другому пути. Но что это за сигналы, как они выглядят и что обозначают - этого ученый пока сказать не может.

Представьте, что какой-то переключатель немножко приоткрылся во время сна и информация от органов, пройдя обработку в коре, через этот приоткрытый переключатель чуть-чуть войдет в блок сознания. Или, допустим, переключатель - это всего лишь порог. Если пришел огромный сигнал от висцеральной системы, он перескочит через этот порог и опять же попадет в блок сознания. Тогда мы получили сновидение, - поясняет Пигарев.

Теми же настройками «нейронных переключателей», по мнению ученого, можно объяснить сомнабулизм - хождение во сне.

Допустим, человек получает на кору мозга сигналы из внешнего мира, из коры сигналы на двигательную активность пошли, а в сознание - нет. Сознание, таким образом, оказывается отключенным, и люди начинают путешествовать, ничего не видя, не осознавая и не помня, поясняет ученый.

В рамках висцеральной теории Пигарева сон не делится на быстрый и медленный. Ученый считает, что функционально и идейно это один и тот же сон, отличия только в том, от каких внутренних органов приходит информация на анализ.

Если эти внутренние органы имеют внутреннюю ритмичность, они интерферируют в медленные волны и анализируются в период медленного сна. А когда на анализ поступают сигналы, которые не имеют внутренней ритмичности, такие как печень, почки, репродуктивная система, мозг, эти органы обслуживаются в фазу быстрого сна, - утверждает Пигарев.

Будучи весьма оригинальной, теория «висцерального сна» разрабатывается только самим Иваном Пигаревым и его сотрудниками - больше в мире ни один научный коллектив не ведет исследований в рамках этой гипотезы и не поддерживает ее. По словам Владимира Ковальзона, эта гипотеза не учитывает множество данных других экспериментов, которые с ней не согласуются. Самый очевидный спорный момент: мозг и так контролирует работу внутренних органов, желез внутренней и внешней секреции, кровеносных и лимфатических сосудов - через вегетативную нервную систему , причем спокойно занимается этим днем. К тому же объяснить, как именно и какими сигналами мозг и органы обмениваются во время «починки», ученый тоже объяснить пока не может.

Свою попытку ответить на вопрос, что же такого особенного мозг делает во сне, чего бы он не мог делать при бодрствовании, сделал другой российский ученый - главный научный сотрудник лаборатории сравнительной термофизиологии Института эволюционной физиологии и биохимии им. Сеченова Юрий Пастухов.

Белки укладываются, но не спать

На большом экране поточной аудитории МГУ отображается слайд с текстом: «Парадоксальный сон: состояние с необычной феноменологией, неизвестными функциями и непонятным биологическим значением. Загадочными остаются эволюционное происхождение и молекулярные механизмы». Так свою лекцию анонсировал Пастухов.

Он выдвинул собственную гипотезу о функции парадоксального (так тоже называют быстрый, REM-сон) сна в организме. Она призвана объяснить то, почему некоторые гены в организме экспрессируются только в бодрствовании, а другие - только во время медленного сна.

Например, гены, связанные с синтезом белка, и гены, связанные с обменом холестерина, очень важным для поддержания работы клеток, преимущественно экспрессируются в медленном сне, а митохондриальные гены, которые связаны с выработкой энергии, экспрессируются именно в бодрствование, - уточняет Пастухов.

В своей гипотезе он учел и такой важный признак медленного сна, как снижение интенсивности метаболизма и расхода энергии. В самой глубокой фазе - той, что связана с дельта-ритмом, наблюдается наиболее сильное снижение. По мнению Пастухова, это создает все условия для главной функции сна - повышения скорости синтеза важных для организма белков.

В пользу этой идеи говорят, например, данные о том , что повышение скорости синтеза белка положительно коррелирует с увеличением общего времени глубокого медленноволнового сна. И такие корреляции наблюдались в 35 различных структурах мозга подопытных животных.

Синтез белков - и во время медленного сна и вообще - ускоряет восстановительные процессы в организме. Мы состоим из белков, и «латаются» неполадки в нашем организме тоже белками. Но не все так просто, считает Пастухов: ускорение синтеза сопряжено с накоплением белков с неправильной укладкой.

Белки, из которых состоит наш организм, - это сложные длинные макромолекулы, свернутые в «клубки» (глобулы). Чтобы они правильно выполняли свои функции, важна не только их химическая формула, но и правильная укладка в глобулы. Неправильно свернутые белки, такие как прионы, сегодня считаются причиной тяжелейших нейродегенеративных заболеваний, ведущих к деменции. К сожалению, такие белки постоянно возникают в процессе нормального синтеза белков в организме.

По словам Пастухова, подобных белков может появляться до трети от всех, а при некоторых патологиях еще больше. Но у организма есть способ справиться с ними: для укладки обычных белков он использует особый класс белков - шапероны, и чем больше появляется белков с неправильной укладкой, тем больше вырабатывается шаперонов.

Молекулярная модель комплекса шаперонов. Изображение: P99am / wikimedia commons / CC BY-SA 3.0

Представьте, что вы сходили в баню и немножко перегрелись. К чему приводит перегрев? К сворачиванию белков, - объясняет Ирина Якимова, заведующая лабораторией сравнительной термофизиологии, в которой работает Пастухов. - Какая-то, самая неустойчивая часть свернется в неправильную конформацию. Это вызовет экспрессию генов (класс белков, которые реагируют на клеточный шок; к ним относятся и уже упомянутые шапероны - прим. «Чердака»). Экспрессия - это быстрый процесс, а чтобы неправильно свернутые белки отремонтировались, эти белки должны насинтезироваться… Когда белков становится достаточное количество, через 6-10 часов у вас идет ремонт. Эти два процесса взаимосвязаны.

Таким образом, медленный сон нужен, чтобы синтезировать белки, а следующий за ним быстрый - чтобы правильно укладывать то, что было создано.

А когда мы просыпаемся, все белки у нас уложены, все у нас в полном порядке. В бодрствовании нет такого мощного синтеза белков. Поэтому подопытные животные и погибают при лишении сна, раз много неправильных белков синтезировано, - поясняет Владимир Ковальзон.

По-видимому, дальнейшие успехи в понимании природы сна связаны с успехами всех нейронаук в целом: чем больше мы будем понимать устройство мозга в принципе, чем более ясными будут и отдельные процессы, происходящие в нем. Тем не менее эмпирических данных о работе мозга, в том числе и о механизмах сна, уже сегодня чрезвычайно много, так что, по мнению некоторых специалистов, отдельный ученый или даже исследовательский коллектив уже не в состоянии осмыслить их и увязать в одну непротиворечивую теорию. Возможно, прорыв в понимании логики происходящих в мозге процессов случится, когда когда ученые доверят их анализ искусственному интеллекту. Ему, по крайней мере, для обработки больших массивов данных на сон прерываться не нужно.

Новейшие исследования говорят о наличии прямой связи между качеством сна и человека. Тот, кто не высыпается или имеет проблемы со сном, чаще принимает импульсивные решения, с трудом концентрируется, склонен к неоправданному риску. Достаточное количество сна помогает улучшить самоконтроль и тренировать силу воли. Более того, на упражнение в этом вы потратите меньше энергии, чем те, кто мало спит и пытается работать над собой.

Результаты исследований с проведением МРТ только подтверждают данные факты. Когда участники научного эксперимента пытались контролировать импульсы и поведение, учёные отмечали повышенную активность префронтальной коры. Сканирование мозга людей, которые имеют проблемы со сном, показало, что у них эта активность снижена. Исследователи предполагают: способность к самоконтролю находится в прямой зависимости от качества и количества сна.

Взаимосвязь между и силой воли объяснить легко. Умение контролировать себя, принимать правильные решения и делать верный выбор требует аналитического мышления и внимательности. Неудивительно, что те, кто спит плохо и мало, теряют способность мыслить трезво.

Отсутствие сна мешает нормальной работе префронтальной коры головного мозга. Зато другая область, которая отвечает за удовольствие и вознаграждение, начинает работать активнее.

Лучшей иллюстрацией этого процесса будет пример с выбором еды. Несколько исследований подтвердили: когда человек не высыпается, он начинает активно думать о еде. Поэтому недостаток сна связывают с лишним весом, постоянным употреблением жирной и вредной пищи, фастфуда и отклонением от обычной диеты.

Однако последствия недосыпа затрагивают не только питание.

Люди, которые плохо или мало спят, делают выбор в пользу самого простого способа решения проблем, склонны к риску и теряют способность давать моральную оценку собственным поступкам.

Сон также помогает . Исследования говорят о том, что плохое качество сна делает вас излишне чувствительным к стрессовым ситуациям. Те нейробиологические структуры, которые вовлечены в формирование эмоций и опыта, не работают из-за недостатка сна. А когда человек выспался, они снова активно включаются в процесс регулирования эмоционального фона. Даже короткий сон помогает избежать фрустрации, перенапряжения и чрезмерной импульсивности в решениях.

Почему об этом нужно знать

О важности хорошего сна необходимо знать не только потому, что это может уберечь вас от необдуманных решений и плохого самочувствия. Те, кто всерьёз озаботился своим здоровьем и намерен менять образ жизни, должны уделить особое внимание сну. Это поможет контролировать себя, вырабатывать полезные привычки, делать выбор в пользу здоровья каждый день.

В среде профессиональных спортсменов до сих пор разгораются горячие споры по поводу того, какое время суток наиболее подходит для тренировок и занятий спортом. Казалось бы, чего тут спорить. Профессиональные спортсмены занимаются с 8 до 17, то есть полноценный рабочий день, с перерывом на обед, конечно. И нечего тут удивляться, ведь спорт – это не только их увлечение, это их работа.

Но нас не интересует большой спорт, ведь мы только любители, да и время у нас ограничено – работа, домашние дела, дети, магазин и т.д. и т.п. Но при всем при этом мы очень хотим, чтобы наши тренировки были наиболее эффективны. И каждый из нас преследует свою особую цель: кто-то отчаянно желает похудеть, кто-то набрать вес, а кто-то нарастить мускулатуру. А есть и такие, которые желают все это вместе.

Где кроется истина?

Конечно, тренировка сама по себе уже хороша, в какое бы время суток она не проводилась. Это всяко лучше, чем ее полное отсутствие. Однако, некоторые более или менее опытные в этом деле, неодобрительно качают головой, видя бегущего с утра пораньше человека, а другие крутят пальцем у виска, в след человеку, который в 21 час пришел заниматься в спортивный зал. Так кто же из них прав? Давайте разбираться.

Для начала, нужно определиться с типом тренировки. То есть аэробного или силового характера тренировка предполагается. Многие ученные, на основании проведенных исследований, утверждают, что в зависимости от того, на какой результат нацелена тренировка, нужно выбирать для нее подходящее время суток, так как в разное время организм по-разному реагирует на те или иные воздействия.

Наилучшее время для аэробных тренировок

Самым подходящим временем для аэробных нагрузок считается утро. Ученые утверждают, что утренние часы потому являются самыми благоприятными для такого вида тренинга, что организм человека затрачивает наибольшее количество энергии и калорий, преимущественно собственный жир. Аргументом этого выступает тот факт, что утром организм человека испытывает самый сильный дефицит калорий, конечно с условием того, что тренируется натощак. А это главное условие аэробного тренинга. Если же он поел перед этим, то организм использует в качестве энергии быстрые и легкие для использования углеводы, а не клетки жира. В таком случае потеря жировой ткани будет минимальна и то с учетом того, что тренировка будет продолжаться длительное время, более 1 часа. С утра, я вам скажу, на такую тренировку решится не каждый. Чтобы успеть на работу, нужно будет встать ни свет ни заря.

Однако, если соблюдать все предписанные правила и тренироваться на голодный желудок, то жиросжигающая тренировка вам обеспечена. Правда не следует начинать тренировку интенсивно. Организм ваш еще не совсем пробудился и мышцы не разогреты, поэтому вы рискуете получить травму. Необходимо увеличивать интенсивность постепенно, и также постепенно ее снижать к концу тренировки. Оптимальной продолжительностью тренировки будет являться время от 30 до 60 минут.

Наилучшее время для силовых тренировок

Силовые тренировки имеют своей целью повышение силы и выносливости, а также развитие мускулатуры. Это значит, что силовая тренировка должна проводиться, когда у человека наиболее высок уровень энергии. Тело человека, его мускулы, суставы и скелет подвергаются мощнейшим нагрузкам. Что и говорить, утро для этого не совсем подходящее время суток. Попробуйте-ка с утра сжать кулак со всей силой? И ничего у вас не получится. Ученые утверждают, что даже температура тела утром у нас ниже на 2-3 десятых градуса, чем вечером. Это можно легко проверить и убедиться самим. А если вы не новичок в этом деле, то вы знаете, чем опасно начинать тренировку на не разогретых мышцах. Именно поэтому перед тренировкой мы проводим 10 минутную разминку.

Это с одной стороны. А с другой, вечер, то есть поздний вечер – после 21 часа, тоже не самое лучшее время для тренировки. Это обусловлено тем, что организм имеет свой биологический ритм и к этому времени он естественно замедляется, и замедляются все обменные процессы организма. К вечеру у нас не остается сил. Даже больные к вечеру всегда чувствуют себя хуже. И пусть даже вы нашли в себе силы и занимались в такое позднее время. После тренировки вам обязательно следует поесть, при чем, не один раз. Потому, что именно после тренировки происходит интенсивное восстановление мышечной массы. Это значит, что спать вы ляжете не раньше 24 часов. А если предположить, что вставать вам в 6 утра, то о полноценном восстановлении не может быть и речи.

Поэтому ученые вывели оптимальное время для силовых тренировок, когда организм наиболее способен к мощнейшим нагрузкам. Это временной промежуток с 15 до 18 часов. Занимаясь именно в этот период, вы сможете как можно лучше выложиться и провести максимально эффективную тренировку.

Преимущества и недостатки утренних тренировок

Плюсы:

• Повышение уровня метаболизма
• Понижение аппетита, что способствует похудению
• Сжигание жировых запасов, после 7-8 часового голодания (сна)
• Заряд бодрости на весь день
• Освобождается время на весь оставшийся день
• Утром посторонние планы не смогут отменить вашу тренировку
• Спортивные залы в это время суток практически пустые, тренажеры свободны

Минусы:

• Организм испытывает дефицит энергии
• Температура тела понижена
• Мышцы не разогреты, есть риск получить травму
• Эффективная силовая тренировка невозможна
• В связи с длительным голоданием возможна потеря мышечной массы
• Многие спортивные залы начинают работать только с 10 утра.

Преимущества и недостатки вечерних тренировок

Плюсы:

• Организм обладает максимальным запасом энергии
• Силовые показатели намного выше, чем утром
• Время после тренировки оптимально подходит для отдыха и восстановления
• Проведенная кардио тренировка после таких занятий дает хороший жиросжигащий эффект
• Мышцы и суставы разогреты и готовы к выполнению своих непосредственных функций, риск возникновения травм минимален

Минусы:

• Спортивные залы в это время суток переполнены
• Интенсивная вечерняя тренировка может привести к бессоннице
• Метаболические процессы вечером замедляются
• На питание после тренировки остается мало времени

Оптимальный выбор

Конечно, кроме того, что у утренних и вечерних тренировок есть свои плюсы и минусы мы не можем руководствоваться только этими полученными знаниями при выборе оптимального времени для своей собственной тренировки. Здесь на первое место выходит ряд других факторов, которые влияют на наш выбор. Это и семейные обстоятельства и работа, и материальная составляющая и наш собственный режим дня.

Кому-то легче проснуться утром и выполнить всё, на что он способен, а кому то очень трудно проснуться за час до работы, да еще при этом и подвергать свой организм таким неимоверным нагрузкам. Это зависит от того, каков ваш собственный биологический ритм.

Если вы просыпаетесь рано утром в бодром состоянии, то, несомненно, утренний тренинг пойдет вам на пользу.

Если же вы поздно ложитесь спать и до ночи не можете сомкнуть глаз, а утром вас и пушечным выстрелом не разбудишь, то ваш выбор в пользу вечернего тренинга.

Однако очень важно подбирать время для тренировки, не только руководствуясь внешними обстоятельствами (работа, домашнее хозяйство и семейные хлопоты), но и собственными ощущениями. Если вам удобнее всего заниматься утром, но это оказывает на ваше самочувствие негативное влияние, то стоит отказаться от этого времени суток. Если же напротив, вечернее время неблагоприятно сказывается на вашем здоровье, качестве сна и восстановлении, то нужно отказаться от вечерних тренировок.

В общем, выбор времени суток для проведения наиболее эффективных тренировок для каждого индивидуален, но самым лучшим режимом является следующий:

• Утро (6-7 часов): 10-15 минут кардио или обычная утренняя разминка
• Вечер (15-18 часов): 40-60 минут силовая тренировка
• Вечер (18-19 часов): 15-20 минут кардио тренировка

Важно!!! Не зависимо от того, в какое время суток вы тренируетесь, необходимо помнить о сбалансированном и полноценном питании и продолжительном восстановлении. Это поможет вашему организму отвечать вашим потребностям в любое время суток.

Ну а если вы до сих пор еще не начали заниматься спортом, то стыд вам и позор! Начинайте прямо сегодня, или завтра утром с данного видео, а дальше втянитесь.

Новейшие исследования говорят о наличии прямой связи между качеством сна и человека. Тот, кто не высыпается или имеет проблемы со сном, чаще принимает импульсивные решения, с трудом концентрируется, склонен к неоправданному риску. Достаточное количество сна помогает улучшить самоконтроль и тренировать силу воли. Более того, на упражнение в этом вы потратите меньше энергии, чем те, кто мало спит и пытается работать над собой.

Результаты исследований с проведением МРТ только подтверждают данные факты. Когда участники научного эксперимента пытались контролировать импульсы и поведение, учёные отмечали повышенную активность префронтальной коры. Сканирование мозга людей, которые имеют проблемы со сном, показало, что у них эта активность снижена. Исследователи предполагают: способность к самоконтролю находится в прямой зависимости от качества и количества сна.

Взаимосвязь между и силой воли объяснить легко. Умение контролировать себя, принимать правильные решения и делать верный выбор требует аналитического мышления и внимательности. Неудивительно, что те, кто спит плохо и мало, теряют способность мыслить трезво.

Отсутствие сна мешает нормальной работе префронтальной коры головного мозга. Зато другая область, которая отвечает за удовольствие и вознаграждение, начинает работать активнее.

Лучшей иллюстрацией этого процесса будет пример с выбором еды. Несколько исследований подтвердили: когда человек не высыпается, он начинает активно думать о еде. Поэтому недостаток сна связывают с лишним весом, постоянным употреблением жирной и вредной пищи, фастфуда и отклонением от обычной диеты.

Однако последствия недосыпа затрагивают не только питание.

Люди, которые плохо или мало спят, делают выбор в пользу самого простого способа решения проблем, склонны к риску и теряют способность давать моральную оценку собственным поступкам.

Сон также помогает . Исследования говорят о том, что плохое качество сна делает вас излишне чувствительным к стрессовым ситуациям. Те нейробиологические структуры, которые вовлечены в формирование эмоций и опыта, не работают из-за недостатка сна. А когда человек выспался, они снова активно включаются в процесс регулирования эмоционального фона. Даже короткий сон помогает избежать фрустрации, перенапряжения и чрезмерной импульсивности в решениях.

Почему об этом нужно знать

О важности хорошего сна необходимо знать не только потому, что это может уберечь вас от необдуманных решений и плохого самочувствия. Те, кто всерьёз озаботился своим здоровьем и намерен менять образ жизни, должны уделить особое внимание сну. Это поможет контролировать себя, вырабатывать полезные привычки, делать выбор в пользу здоровья каждый день.